Jaunā mikroshēma vislabāk redzama iepriekš atkarībā no laika un temperatūras
"Kopš jaunības esmu aizņemts ar izgudrojumiem," saka prof. Meinhards Knolls no Minsteres Universitātes Fizikālās ķīmijas institūta. Entuziastiskais pētnieks līdz šim ir patentējis vairāk nekā trīsdesmit izgudrojumu. Tas ietver arī viņa jaunāko izstrādi, kas drīzumā varētu kļūt par ierastu skatu iepērkoties: elektroniskais derīguma termiņš.
Derīguma termiņš uz iepakojuma neizklausās revolucionāri. Tomēr elektroniskais variants sniedz patērētājam daudz precīzāku informāciju nekā iespiests zīmogs: papildus uzglabāšanas laikam tas ņem vērā arī temperatūru. Ja transportēšanas laikā tiek pārtraukta aukstuma ķēde, klients neko no šī pārkāpuma nav redzējis, vismaz ne lielveikalā. Tikai pēc iepakojuma atvēršanas viņu varēja sagaidīt nepatīkams pārsteigums.
Elektroniskais derīguma termiņš - plastmasas mikroshēma ar nosaukumu "PolyTaksys" - reaģē uz uzglabāšanas temperatūras izmaiņām un pielāgo tā displeju. Līdz ar to klients jau lielveikalā varēja redzēt, kad produkts vairs nav gluži svaigs, pat ja teorētiski tam vēl vajadzētu būt derīguma termiņam.
"PolyTaksys patīkami ir tas, ka tas darbojas bez akumulatora. Tas arī nav dārgs: ražošanas izmaksas būtu no viena līdz pieciem centiem par mikroshēmu par atbilstošu daudzumu," saka prof. Knolls. "PolyTaksys" ir fizikāli ķīmiskais pulkstenis. Sistēmas pamatā ir elektriski vadošs polimērs, kas maina krāsu atkarībā no laika, kas pagājis kopš sistēmas aktivizēšanas, un temperatūras.
"PolyTaksys" tiek sākts, samitrinot plastmasas sloksnes apakšpusi pirms tās pielīmēšanas pie iepakojuma. "Tā sauktā dopinga fronte pēc tam migrē organo-elektroniskā slānī ar ātrumu daži nanometri sekundē," skaidro prof. Knolls. Kustīgo fronti izraisa pozitīvo vai negatīvo lādiņu "migrācija" caur slāni, t.i., oksidēšanās vai reducēšanās procesi. Materiāla īpašības mainās līdz ar priekšpusi, kas kļūst redzama, augot krāsainai joslai.
Mehānisms ir balstīts uz īpašu difūzijas formu, kas rada asu krāsu priekšpusi. Parasti robežas difūzijā ir diezgan neskaidras. Tā kā difūzijas fiziskais efekts ir atkarīgs no temperatūras un palielinās pie augstākām temperatūrām, "PolyTaksys" pulkstenis darbojas ātrāk. Profesors Knolls saka: "Efekts ir pilnīgi jauns. Es to nosaucu par "dopinga frontes migrāciju".
Procesu var izmantot dažādiem derīguma termiņa rādīšanas variantiem. Pirmais variants: josla norāda, cik svaigs ir produkts. Jo garāka kļūst josla, jo tuvāk derīguma termiņš. Kad tas sasniedz 100 procentu atzīmi, tiek pārsniegta izturības robeža. "Manuprāt lielisks ir arī luksofora variants, kurā krāsu punkti tiek parādīti viens pēc otra - zaļš nozīmē "svaigs", dzeltens - "drīz beigsies" un sarkans - "rokas nost"," saka prof. Knolls. ar aci.
Vēl viena iespēja ir parādīt tekstu, kas brīdina par produktu, kuram beidzies derīguma termiņš. Papildu iespēja ir savienot svaiguma displeju ar "RFID" transponderi ("Radio Frequency Identification"). Papildu informāciju pēc tam varētu pārsūtīt elektromagnētiski, izmantojot lasītāju. Piemēram, pārtikas preces, kurām beidzies derīguma termiņš, var iedarbināt brīdinājuma signālu, kad lielveikala darbinieki kopā ar lasītāju iet gar ledusskapi, meklējot bojātas preces. Vai arī pie kases varētu atskanēt trauksmes signāls, ja klients uz jostas uzliek preci, kas vairs nav svaiga.
Sākotnēji "PolyTaksys" bija izgudrojums, kas bija paredzēts kā vizuāls objekts. "Kādā kursā es vēlējos iepazīstināt studentus ar jaunu piemēru ceļā no fundamentāliem pētījumiem līdz pielietojumam," saka prof. Knolls, kurš pats savā laboratorijā ieviesa "PolyTaksys". "Tad jaunā izgudrojuma priekšrocības kļuva acīmredzamas ļoti ātri. Tagad pie projekta strādā arī absolventi un doktoranti."
"PolyTaksys" ir viens no uzvarētājiem konkursā "Transfer.NRW:PreSeed", kuru Inovāciju ministrija izsludināja, lai veicinātu pārnesi starp zinātni un rūpniecību. "Laboratorijas prototips ir gatavs, un jau ir interese no nozares," saka prof. Knolls. Tagad čips vēl jāražo rūpnieciski. Tad viņš varētu drīzumā satikt pircējus lielveikalā.
Avots: Minstere [ WWU ]
