Durante a pandemia de COVID-19 no ano passado, ocorreu um incidente em que vacinas expostas à temperatura ambiente tiveram que ser descartadas. Substâncias biomédicas, incluindo vacinas, correm o risco de deterioração se não forem armazenadas adequadamente, portanto, é necessário um gerenciamento rigoroso durante a produção e o armazenamento. Em particular, a exposição à luz pode reduzir a eficácia da vacina, por isso é importante verificar se ela foi danificada pela exposição à luz.
Recentemente, uma equipe de pesquisa POSTECH liderada pelo professor Junsuk Rho (Departamento de Engenharia Mecânica e Departamento de Engenharia Química) e Ph.D. O candidato Joohoon Kim (Departamento de Engenharia Mecânica) colaborou com o Dr. Jonghyun Choi (The New Zealand Institute for Plant and Food Research Ltd.) para propor uma nova plataforma de sensores que detecta a exposição à luz usando um "metaholograma universal", que pode não apenas operam sob todos os estados de polarizações, mas também transmitem múltiplas luzes.

Um metaholograma feito de metamateriais é uma tecnologia que exibe diferentes imagens holográficas dependendo da direção da luz incidente. Sua aplicabilidade em monitores de próxima geração e como sensor de segurança foi altamente antecipada, pois pode exibir várias imagens simultaneamente.

No entanto, existia uma limitação em que um metaholograma que operasse em todas as polarizações incidentes poderia expressar apenas um número limitado de cores. Por outro lado, os metahologramas que mostram cores diferentes respondem apenas a certas polarizações incidentes.

Para superar essa limitação, a equipe de pesquisa fabricou com sucesso um metaholograma que emite cores brilhantes, independentemente de qualquer luz incidente. Além disso, foi confirmado que este novo metaholograma pode ser usado como sensor quando acoplado a um recipiente destinado a armazenar um produto químico ou biomaterial para detectar a exposição à luz. A equipe de pesquisa aumentou particularmente a possibilidade de grande fabricação comercial de metahologramas, desenvolvendo um processo de impressão que os replica sobre substratos flexíveis.

Os resultados da pesquisa podem ser úteis para a embalagem segura e transporte de substâncias químicas ou biomédicas sensíveis à luz. A tecnologia pode ser aplicada em embalagens e rotulagem inteligentes para evitar falsificações e verificar a autenticidade de produtos agrícolas e pesqueiros, como mel e kiwi, ou alimentos processados ​​secundários exportados pela Nova Zelândia.

A pesquisa foi publicada em ACS Applied Materials and Interfaces . + Explorar mais

Evitando vazamento de dados com metaholograma de banda dupla