基于光学指示剂的有色聚合物是自主响应标签，可提供光信号来表示随时间变化的特定曝光。具有高度有序性的聚合物可以建立结构颜色，这源于光与周期性纳米结构的相互作用，导致特定波长被反射。这些光学特性可用于制造无电池指示器，该指示器在暴露于时显示颜色变化。

对于他的博士学位。研究，IR。YariFoelen，探索了基于胆甾型液晶聚合物的化学指示剂和时间-温度积分器的新特性和响应模式。这些光学指示器可用作不安全条件的检测系统或替代食品和药品的静态有效期。

用颜色说话

有没有比颜色更容易理解的信号?我们的眼睛直观地感知光学信号，并下意识地将特定的感觉或解释与不同的颜色联系起来。红绿灯展示了使用颜色作为信号的普遍有效性。下一代跟踪器和指示器是非电子的，因此由对产生自主反应的材料制成。其中一种材料是胆甾型液晶聚合物，它为设计响应指示器提供了无与伦比的多功能性。

液晶聚合物由具有液晶特性的分子组成，由于它们的各向异性，这使得这些分子能够排列有序。这些分子的确切成分定义了反射波长以指定原始颜色。通过分子工程，功能端基可以嵌入聚合物中以插入化学或温度响应。

捕捉和讲述

一种方法开发了一种安全指示器，可以在胆甾型液晶聚合物中捕获神经毒气模拟物。“当吸收用于化学战和杀虫剂的有机磷酸盐蒸气时，这种去污装置会膨胀。在环境条件下，这些蒸气分子保留在光子吸收剂中而不释放到环境中。同时，聚合物的反色会根据吸收量表明存在神经毒剂，”Yari说。基本原理可应用于其他气体的中和和异味的消除。

打印强度

接下来，YariFoelen演示了光聚合过程中的紫外线强度如何控制胆甾型液晶聚合物涂层的反色：一种简便的方法，应用强度滤光片在一个聚合步骤中创建多色图像。同时，聚合物的玻璃化转变温度通过施加的紫外线强度进行调节。“此功能增加了形状记忆时间-温度指示器的设计和响应的多功能性。现在可以在处理过程中印上信息或图像以获得清晰的响应，”Yari说。

可视化暴露历史

通过合成分子来实现新的指示剂响应机制，以产生非共价交联聚合物。这些光子聚合物建立了随时间变化的颜色变化，以便随时间跟踪温度暴露。“首先，我们想出了如何利用相变来诱导永久性颜色损失，”Yari解释说。“这发生在暴露于高压灭菌器中成功蒸汽灭菌所需的条件下。”

他跟进了这一概念的演变：“超分子交联聚合物的温度响应被改变，通过化学成分的变化来响应较低的温度。有了这个新系统，我们已经在室温下实现了额外的响应，没有正在经历一个阶段性转变。”

很快，易于解释的视觉指标有助于对药品和食品进行更有意识的存储和消费管理，从而减少浪费和宝贵资源的负担。未来的研究工作将定制现有系统，以满足特定应用的确切需求。