Scienziati sviluppano un sensore dell’acqua stampabile

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Immagine da kallkwik.co.uk

Scienziati spagnoli ed israeliani hanno creato un nuovo sensore di plastica in grado di rilevare piccolissime quantità di acqua. E’ stampabile in 3D, economico, flessibile, non tossico e cambia di colore, dal viola al blu, quanto entra in contatto con l’acqua.

Guidati da Pilar Amo-Ochoa dell’Università Autonoma di Madrid, i ricercatori hanno utilizzato una sorgente di luce a raggi X per capire i cambiamenti strutturali, attivati dall’acqua, all’interno del materiale e che portano al cambiamento di colore.

La domanda di sensori molto più sensibili coinvolge vari settori, da quello sulla salute fino alle applicazioni tecniche, passando per il monitoraggio ambientale e la qualità alimentare. Ad esempio, grazie a questo nuovo sensore sarà possibile verificare quanta acqua è contenuta nell’olio che lubrifica una particolare macchina, in quanto una quantità eccessiva potrebbe impedire allo stesso di bruciare correttamente.

Utilizzando principalmente il polimero di coordinazione basato sul rame, composto da una molecola di acqua legata ad un atomo di rame, il sensore, se riscaldato ad una temperatura che non superi i 60 gradi, passa da una colorazione viola ad una blu. Ritorna al suo colore naturale soltanto quando viene raffreddato a temperatura ambiente, utilizzando dell’acqua oppure un solvente che contiene acqua.

L’osservazione del fenomeno da parte del team di scienziati è stata possibile grazie all’utilizzo di raggi X, i quali, riscaldando il sensore, hanno provocato una scissione della molecola di acqua dagli atomi di rame. Insomma, è avvenuta quella che scientificamente viene definita “riorganizzazione strutturale reversibile del materiale” che causa il cambiamento di colore.

Come termine ultimo dell’esperimento è avvenuta la miscelazione del composto di rame con l’inchiostro comunemente utilizzato per la stampa in 3D. I sensori che sono stati stampati hanno dimostrato maggiore suscettibilità all’acqua rispetto al composto di rame, probabilmente dovuta alla loro natura porosa.

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