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Time-temperature integrating optical sensors based on gradient colloidal crystals

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005701
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5701-1

Titelangaben

Schöttle, Marius ; Tran, Thomas ; Feller, Tanja ; Retsch, Markus:
Time-temperature integrating optical sensors based on gradient colloidal crystals.
In: Advanced Materials. (2021) . - No. 2101948.
ISSN 1521-4095
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1002/adma.202101948

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Format: PDF
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Version: Veröffentlichte Version
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Abstract

Manipulation-free and autonomous recording of temperature states for extended periods of time is of increasing importance for food spoilage and battery safety assessment. An optical readout is preferred for low-tech visual inspection. Here we introduce a concept for time-temperature integrators based on colloidal crystals. We combine two unique features in this class of advanced materials: 1) The film-formation kinetics can be controlled by orders of magnitude based on mixtures of particles with distinct glass transition temperatures. 2) A gradual variation of the particle mixture along a linear gradient of the colloidal crystal enables local readout. Tailor-made latex particles of identical size but different glass transition temperatures provide a homogenous photonic stopband. The disappearance of this opalescence is directly related to the local particle ratio and the exposure to a time and temperature combination. Our sensing material can be adjusted to report extended intermediate and short excessive temperature events, which makes it specifically suitable for long-term tracing and threshold applications.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: film formation kinetics; structural colors; photonic crystals; infusion withdrawal coating; binary mixtures
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Kolloidale Strukturen und Energiematerialien > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Kolloidale Strukturen und Energiematerialien - Univ.-Prof. Dr. Markus Retsch
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
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Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayerisches Zentrum für Batterietechnik - BayBatt
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Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
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Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität
Forschungseinrichtungen > EU-Projekte
Graduierteneinrichtungen
Graduierteneinrichtungen > Elitenetzwerk Bayern
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5701-1
Eingestellt am: 01 Sep 2021 11:05
Letzte Änderung: 01 Sep 2021 11:06
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/5701

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