Sdílet
24. října 2023
Výzkumné skupině Energie budoucnosti a inovace na CEITEC VUT se pod vedením profesora Martina Pumery podařil převratný objev. Jejich nejnovější výzkum, podrobně popsaný v nedávno publikovaném článku, představuje inovativní přístup, který využívá kovalentně funkcionalizovaný germanan (CH3Ge) jako vysoce citlivou fluorescenční sondu. Tento objev má potenciál změnit náš každodenní život, od monitorování životního prostředí až po bezpečnostní opatření.
Kovalentně funkcionalizovaný germanan: Luminiscenční zázrak
Představte si materiál, který dokáže dynamicky reagovat na okolí prostřednictvím barvité luminiscence. Kovalentně funkcionalizovaný germanan vytváří jedinečnou fluorescenční sondu. Tato unikátní vlastnost z něj dělá ideálního kandidáta k nejrůznějšímu způsobu aplikace, od monitorování životního prostředí až po zajištění bezpečnosti.
Detekce plynů a monitorování pH: Pohled do neviditelného
Jedna z nejzajímavějších aplikací tohoto výzkumu spočívá v detekci plynů. Náš tým vyvinul platformu pro zjišťování přítomnosti plynů pomocí kovalentně funkcionalizovaného germananu, který dokáže detekovat vlhkost i plyny amoniaku, a dává nám tak v reálném čase informace o prostředí. Tento inovativní přístup umožňuje přímou detekci plynů prostřednictvím jednoduchého fluorometrického měření tohoto materiálu. Navíc se zmíněná technologie neomezuje jen na detekci plynů; lze ji rovněž využít pro přesné monitorování pH v širokém rozsahu. To otevírá možnosti pro využití v chemii, biologii a environmentálních vědách, kde je přesné měření pH esenciální.
Boj proti padělkům: Luminiscenční štít
Luminiscenční vlastnosti kovalentně funkcionalizovaného germananu připravily půdu pro inovativní opatření proti padělání. Začleněním tohoto materiálu do nejrůznějších výrobků nebo dokumentů lze vytvořit spolehlivý systém k ověření pravosti. Při jakékoli manipulaci totiž luminiscence mizí. Získáváme tak silné bezpečnostní opatření proti padělání výrobků i dokumentů.
Zjednodušení testování v reálném čase
Ještě pozoruhodnější je praktická stránka tohoto výzkumu. Náš tým vyvinul metodu pro přesnou kvantifikaci plynu pomocí kamery chytrého telefonu s aplikací na zpracování intenzity barev. Tento uživatelsky přívětivý přístup umožňuje testování přímo na místě, takže nabízí různé možnosti aplikace v různých odvětvích. Například byly senzory na bázi papíru s kovalentně funkcionalizovaným germananem integrovány do obalů potravin podléhajících rychlé zkáze, což umožnilo přesné vyhodnocení a prodloužení doby trvanlivosti. Tato inovace má potenciál přinést revoluci ve skladování potravin a snížit množství odpadu, a tak přispět k udržitelnější budoucnosti.
Nekonečné možnosti s kovalentně funkcionalizovaným germananem
Možnosti aplikace kovalentně funkcionalizovaného germananu tím nekončí. Výzkumný tým prozkoumal pole přepisovatelného papíru na bázi kovalentně funkcionalizovaného germananu. Využili k tomu tisk vodním paprskem. čímž dosáhli rychlého zabarvení a díky odpařování vody také vynikající vratnosti. Tato technologie je příslibem pro tajnou komunikaci i opakovaný tisk a podněcuje kreativitu v různých oblastech. Kovalentně funkcionalizovaný germanan mění pravidla hry, od detekce plynů přes monitorování pH až po opatření proti padělání a další inovativní aplikace v každodenním životě. Jeho luminiscenční vlastnosti nabízejí pohled do budoucnosti, kdy bude naše životní prostředí monitorováno s bezkonkurenční přesností a naše bezpečnost bude posílena proti hrozbám padělání. Tento výzkum má dalekosáhlé důsledky a proto netrpělivě čekáme, jakými různými způsoby bude tato technologie utvářet naši budoucnost.
Future Energy & Innovation Lab na síti X
Fotogalerie
