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Alguns alimentos e medicamentos, como muitas vacinas contra a COVID-19, devem ser mantidos refrigerados. Como um passo em direção a uma técnica robusta e estável que poderia indicar quando esses produtos excedem os limites de segurança, pesquisadores da ACS Nano relatam uma classe de microcristais brilhantemente coloridos em materiais que se tornam incolores em uma ampla gama de temperaturas e tempos de resposta. Como prova de conceito, a equipe embalou os materiais que mudam de cor em uma tampa de frasco e um código QR.
Os freezers e caminhões refrigerados geralmente mantêm suas temperaturas definidas, mas acidentes podem acontecer. Sensores sem fio podem monitorar a temperatura de produtos individuais, mas esses dispositivos produzem muito lixo eletrônico. Recentemente, pesquisadores sugeriram o uso de materiais que atuam como indicadores visuais para fornecer essas informações com menos desperdício. No entanto, algumas opções atuais que usam reações coloridas ou corantes produzem tons que podem desbotar. Ou eles apenas rastreiam temperaturas acima de zero, o que não é útil para algumas vacinas COVID-19 que podem realmente começar a quebrar abaixo de zero – acima de -4 ou -94 graus Fahrenheit. Assim, Yadong Yin, Xuemin Du e seus colegas queriam desenvolver um material com melhor mudança de cor com fusão ajustável para rastrear uma ampla gama de temperaturas.
Os pesquisadores usaram cores estruturais, em vez de corantes, para seu sistema indicador. A equipe produziu nanopartículas de dióxido de silício revestidas com glicerol, que pareciam verdes ou vermelhas brilhantes quando agrupadas em microcristais na água. Em seguida, eles criaram líquidos com pontos de fusão variáveis misturando diferentes proporções de polietilenoglicol ou etilenoglicol e água. Quando essas duas partes foram colocadas juntas, elas poderiam produzir uma perda de cor irreversível quando a solução acionada por temperatura derretesse e os microcristais se separassem. Os materiais podem ser personalizados para rastrear exposições de temperatura de -94 a +99 graus Fahrenheit, que duram de alguns minutos a vários dias. Em outros experimentos, os sistemas indicadores de duas partes foram embalados em rótulos de frascos redondos flexíveis e um código QR. Esses sistemas eram muito sensíveis e indicavam com sucesso quando os materiais esquentavam demais. Os pesquisadores dizem que os materiais estruturais que mudam de cor são promissores para os diversos cenários encontrados nas cadeias de suprimentos de frio médico.
Os autores reconhecem o financiamento da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, do Programa Chave Nacional de P&D da China, da Associação de Promoção da Inovação da Juventude da Academia Chinesa de Ciências, do Projeto-Chave do Fundo Conjunto Regional de Guangdong, do Laboratório Chave de Saúde da Academia Chinesa de Ciências Informática, os Institutos de Tecnologia Avançada de Shenzhen e o Programa de Pesquisa Fundamental de Shenzhen.
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