Kleurveranderende sensor detecteert alcohol met een smartphone-snap

Bepalen hoe sterk uw drankje is, hoeft geen giswerk of laboratoriumwerk te zijn. Nieuw onderzoek heeft het zo eenvoudig gemaakt als het controleren van uw berichten – en ook kleurrijker. De studie is gepubliceerd in het dagboek Kleine wetenschap.

Onderzoekers van Osaka Metropolitan University hebben een smartphone-compatibele alcoholsensor ontwikkeld die visueel een volledig bereik van ethanolconcentraties kan detecteren, zonder de noodzaak van complexe elektronica- of laboratoriumtools. Hun technologie zorgt voor een breed scala aan potentiële toepassingen bij milieumonitoring, gezondheidszorg, industriële processen en analyse van alcohol adem.

Ethanol wordt veel gebruikt in voedsel, geneesmiddelen en brandstof. Het is ook het bedwelmende ingrediënt in veel alcoholische dranken. Nauwkeurige detectie van ethanolconcentratie, met name in producten die zowel ethanol als water bevatten, is cruciaal voor producthygiënebeheer en kwaliteitsonderhoud.

“Conventionele sensoren vereisen meestal stroombronnen en complexe elektronica, waardoor hun toegankelijkheid voor dagelijks gebruik wordt beperkt”, zegt Kenji Okada, universitair hoofddocent aan de Graduate School of Engineering en hoofdauteur van deze studie van de Osaka Metropolitan University.

Op zoek naar zowel selectiviteit als bruikbaarheid, fabriceerde het team een ​​draagbare en zeer gevoelige ethanolsensor gebouwd op basis van een dunne film met metaal-organisch framework (MOF) met een kopergebaseerd, Cu-MOF-74.

Deze MOF’s bevatten poriën ter grootte van nanometer die ethanolmoleculen absorberen en reageren met een zichtbare kleurverandering-een fenomeen dat bekend staat als solvato/vapochromisme. Dankzij de lage lichtverstrooiingseigenschappen en hoge transparantie maakt de Cu-MOF-74-film precieze optische metingen mogelijk zonder complexe laboratoriumapparatuur.

“Onze sensor verandert van kleur als reactie op variërende ethanolspiegels over het volledige concentratiebereik, zelfs bij lage concentraties,” zei Okada.

Wat deze technologie echt onderscheidt, is de integratie met een smartphone -app. Gebruikers kunnen eenvoudig een foto van de film maken om de ethanolconcentratie te meten, waardoor het een draagbaar en toegankelijk hulpmiddel is voor gebruik in het veld, fabrieken of gezondheidszorginstellingen.

De bevindingen van de onderzoekers bieden een slimmer, eenvoudiger en betrouwbaardere benadering van alcoholgevoel. Van de kwaliteit van uw drankje tot de potentiële toekomst van draagbare ademtests, deze nieuwe sensortechnologie brengt ons een kleurrijke stap dichter bij realtime alcoholbewaking in het dagelijks leven.

“We hopen dat onze studie een breed scala aan toepassingen zou kunnen openen, van de voedsel- en drinkindustrie tot milieumonitoring, industriële uitlaatgasdetectie en analyse van alcohol adem,” zei Okada.