太陽(yáng)太陽(yáng)是有害的，因?yàn)樗鼤?huì)威脅皺紋，輕微潰瘍和皮膚癌。但是我的皮膚何時(shí)足夠?這可以通過(guò)非常簡(jiǎn)單和便宜的傳感器在未來(lái)確定。可以用作手鐲，頭帶或貼紙的UV警告器僅由一張紙組成，其上使用特殊墨水施加光活性化學(xué)品。最初看不見(jiàn)的物質(zhì)隨著紫外線照射的增加而變成藍(lán)色，并將紫外線風(fēng)險(xiǎn)稱(chēng)為笑或笑。技巧：傳感器可以適應(yīng)每種皮膚類(lèi)型。
陽(yáng)光對(duì)我們的健康不可或缺。因?yàn)橹挥嘘?yáng)光的紫外線部分，我們皮膚中的細(xì)胞才能產(chǎn)生維生素D - 一種對(duì)骨骼和其他身體機(jī)能不可或缺的物質(zhì)。問(wèn)題在于：對(duì)于維生素D產(chǎn)生如此重要，UVB在陽(yáng)光中的份額特別豐富，并且可能以高劑量損害主細(xì)胞中的DNA并導(dǎo)致細(xì)胞變性。結(jié)果是皮膚癌。雖然較長(zhǎng)波的UVBA輻射對(duì)DNA的損害較小，但它會(huì)長(zhǎng)期促進(jìn)衰老，因此也會(huì)產(chǎn)生皺紋。長(zhǎng)期以來(lái)，醫(yī)生一直警告不要太長(zhǎng)時(shí)間不受保護(hù)地在陽(yáng)光下停留 - 特別是對(duì)于特別脆弱的皮膚類(lèi)型。
隱形墨水作為紫外線指示劑
問(wèn)題：通常我們沒(méi)有及時(shí)注意到達(dá)到皮膚的紫外線限量。確實(shí)，氣象學(xué)家發(fā)布的紫外線指數(shù)可以指示一天內(nèi)輻照的高度。但是因?yàn)槊糠N皮膚類(lèi)型的反應(yīng)都不同，并且兩種類(lèi)型的紫外線的比例可能不同，所以難以保持個(gè)體劑量。“此外，常見(jiàn)的紫外線傳感器無(wú)法區(qū)分UVA，UVB和UVC，但每種傳感器對(duì)人體健康的影響都非常不同，”來(lái)自澳大利亞墨爾本皇家理工大學(xué)的Wenyue Zou及其同事解釋道。因此，他們的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種低成本傳感器，該傳感器可以對(duì)各種紫外線成分做出反應(yīng)，并且還可以適應(yīng)各種皮膚類(lèi)型。
在第一步，研究人員尋找一個(gè)合適的指標(biāo) - 并在化學(xué)組中發(fā)現(xiàn)所謂的聚電解質(zhì)多金屬氧酸鹽(POM)。“當(dāng)存在合適的電子供體時(shí)，這些化合物在紫外線照射下會(huì)經(jīng)歷多步還原反應(yīng)，”研究人員解釋說(shuō)。通過(guò)幾項(xiàng)試驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)POM化合物磷鉬酸(PMA)與乳酸的組合提供了所需的性質(zhì)。最初的無(wú)色混合物由研究人員用筆在紙條上施用。當(dāng)用UV光照射時(shí)，該指示劑墨水變?yōu)樗{(lán)色。“根據(jù)照射時(shí)間和紫外線類(lèi)型，紙上的藍(lán)色笑臉變得越來(lái)越強(qiáng)烈，”鄒和她的團(tuán)隊(duì)解釋道。
嚴(yán)峻的笑臉結(jié)束了
然而，這種簡(jiǎn)單的紫外線傳感器并非皮膚特異性。研究人員以類(lèi)似的簡(jiǎn)單方式解決了這個(gè)問(wèn)題：“我們發(fā)現(xiàn)廉價(jià)，廣泛使用的透明粘合劑薄膜可以作為理想的紫外線過(guò)濾劑，”他們報(bào)告說(shuō)。如果您將多個(gè)層疊在一起，則會(huì)過(guò)濾一部分UV光，指示燈會(huì)在稍后變?yōu)樗{(lán)色。“基于這個(gè)原理，我們制作了六個(gè)個(gè)性化的傳感器，適用于I型皮膚 - 非常輕的皮膚 - 到VI型 - 深色皮膚，”科學(xué)家說(shuō)。具體而言，這些傳感器的工作原理如下：如果達(dá)到適用于此皮膚類(lèi)型的約50%的紫外線劑量，則兩個(gè)微笑的笑臉最初變?yōu)樗{(lán)色。在醫(yī)學(xué)上耐受的紫外線劑量的四分之三中，第三個(gè)笑臉以中性表達(dá)變色。
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根據(jù)研究人員的說(shuō)法，他們新開(kāi)發(fā)的傳感器是一種完美且廉價(jià)的解決方案，可以保護(hù)未來(lái)人們免受太高的紫外線照射。“我們可以打印任何類(lèi)似紙張的表面我們的指示墨水產(chǎn)生有利的UV傳感器，例如在手鐲，頭巾或貼紙的形式，”鄒的同事VIPUL邦薩爾說(shuō)。“成本低，這種UV傳感器的兒童友好的設(shè)計(jì)也可以促進(jìn)其作為教材使用，以提高安全陽(yáng)光下暴曬的意識(shí)。”的表情清楚孩子然后在理解的方式紫外線輻射的無(wú)形危險(xiǎn)。