Los químicos de Ludwig-Maximilians-Univeristaet (LMU) en Munich han fabricado un nuevo cristal fotónico basado en nanohojas que cambia de color en respuesta a la humedad. El nuevo material podría constituir la base para el control sin contacto sensible a la humedad de pantallas interactivas en dispositivos digitales.

Los químicos de LMU han desarrollado un cristal fotónico a partir de nanoláminas ultrafinas que son extremadamente sensibles a la humedad. "Estas nanoestructuras fotónicas cambian de color en respuesta a las variaciones de la humedad local. Esto las convierte en candidatas ideales para el desarrollo de nuevas interfaces de usuario para dispositivos sin contacto". ", dice la profesora Bettina Lotsch del Departamento de Química de la LMU y del Instituto Max Planck para la Investigación del Estado Sólido en Stuttgart. La nueva plataforma de detección se describe en la revista Materiales avanzados .

"La humedad alrededor de la yema de un dedo es ligeramente más alta que el nivel general de humedad en el aire ambiental, "explica Katalin Szendrei, miembro del grupo de investigación del Prof. Lotsch. "Esta diferencia puede ser detectada por nuestro sensor fotónico, y hace que cambie de color, sin ningún contacto con la yema del dedo cercano ". Es esta extrema sensibilidad a la humedad local lo que hace que la nanoestructura sea tan interesante para usar en pantallas" sin contacto "." El control sin contacto es una opción particularmente atractiva para las próximas ... interfaces de posicionamiento de generación como máquinas expendedoras de billetes o cajeros automáticos, que utilizan cientos de clientes cada día. En este caso, La navegación sin contacto tiene ventajas obvias con respecto a la higiene, "dice Szendrei, apuntando a una aplicación potencial para el nuevo dispositivo.

Sensibilidad y tiempo de respuesta incomparables

Los cristales fotónicos son nanoestructuras dispuestas periódicamente que tienen la capacidad de reflejar, guiar y confinar la luz. También se encuentran en el mundo biológico, donde los ejemplos incluyen nácar y las escamas de alas iridiscentes de ciertas mariposas, como las brillantes mariposas Morpho de la cuenca del Amazonas. Lotsch y su equipo ahora han desarrollado cristales fotónicos basados ​​en nanoláminas de ácido fosfatoantimónico. El nuevo nanomaterial es extremadamente sensible a la humedad y al mismo tiempo químicamente estable, transparente y fácil de fabricar en nanohojas. En comparación con otros sensores de vapor basados ​​en nanohojas, la nueva arquitectura fotónica muestra tiempos de respuesta notablemente mayores, mayor sensibilidad y estabilidad a largo plazo. "Esta combinación única de propiedades le permite rastrear y codificar por colores los movimientos de los dedos en tiempo real, "dice Pirmin Ganter, quien también trabaja en el grupo de Bettina Lotsch. Además, el nuevo sistema es estable a la exposición al aire, y, por lo tanto, funciona no solo en condiciones controladas en el laboratorio, sino también en el entorno en constante cambio del mundo real.

Lotsch y sus colaboradores ya han solicitado la protección de patente para el dispositivo novedoso y, junto con Fraunhofer EMFT en Munich, ya están trabajando en un prototipo de pantalla que, además de proporcionar codificación de colores, también estará equipado con una capacidad de lectura electrónica.