_ Materialele care schimbă culoarea ar putea proteja material nuclear, alte substanțe valoroase

Fiecare sticlă de medicamente fără prescripție medicală prezintă un sigiliu de protecție, de obicei o folie de plastic sau un strat de spumă, sau ambele. Aceste sigilii oferă semne de încercări de manipulare. Într-o preocupare paralelă, Agenția Internațională pentru Energie Atomică se bazează pe dispozitive de indicare a falsificării pentru a se asigura că știe dacă containerele de material nuclear au fost deschise sau manipulate.

Cu toate acestea, la fel cum ar putea fi deschisă o sticlă de medicamente. iar sigiliile de inviolabilitate reatasate cu grija de un actor rau, AIEA este ingrijorata ca dispozitivele sale ar putea fi ocolite si reparate sau contrafacute. O posibila solutie? Inginerii de la Laboratoarele Naționale Sandia au dezvoltat un prototip revoluționar folosind materiale „învinețitoare”. Inovația lor nu detectează doar falsificarea; noul dispozitiv afișează cu îndrăzneală dovezile, ca niște cicatrici de luptă.

„Prima noastră idee a fost să creăm un material „sângerător” în care era extrem de evident că fusese alterat”, a spus Heidi Smartt, o Sandia. inginer electrician și șef de proiect. „Apoi am creat un nou dispozitiv folosind aceste materiale, unde daunele sunt evidente pentru ca oamenii să le vadă. Nimeni nu a mai făcut până acum un astfel de concept pentru garanțiile nucleare internaționale.”

Folosind margele de apă colorate disponibile în comerț, o reacție chimică de schimbare a culorii și carcase imprimate 3D, echipa a realizat dispozitive în formă de puci care devin maro închis atunci când sunt deteriorate sau bucla de sârmă trecută prin ele este scoasă.

Partea importantă a culorii- soluția de schimbare este o substanță chimică numită L-DOPA, pe care organismul o folosește pentru a produce mai mulți neurotransmițători vitali. Această substanță chimică poate reacționa cu oxigenul pentru a produce melanină, substanța chimică maro care dă culoarea pielii, părului și ochilor oamenilor.

Echipa de cercetare a explorat alte câteva soluții de schimbare a culorii înainte de a determina că reacția de producere a melaninei, oarecum asemănătoare cu reacția cauzată de bronzare, a fost cea mai practică, a spus Cody Corbin, un chimist de materiale Sandia. „Acesta a funcționat frumos de atunci.”

Dacă cineva face o mică gaură în dispozitiv sau încearcă să scoată firele încorporate, oxigenul se scurge. Odată înăuntru, oxigenul reacționează cu soluția care schimbă culoarea aproape de deteriorare, devenind-o maro. De-a lungul timpului, intră mai mult oxigen, iar „vânătaia” crește.

Dispozitivele prototip Sandia au aproximativ dimensiunea unui teanc de șapte monede de jumătate de dolar american, de aceeași dimensiune ca ceașca de metal care sigilează agenția. folosit din anii 1960. AIEA se bazează pe dispozitive de indicare a falsificării în buclă în jurul deschiderilor dulapurilor care conțin echipamente vitale de monitorizare. Dispozitivele merg, de asemenea, pe orificiile containerelor de combustibil nuclear uzat pentru a face evidentă posibila deturnare.

Cu toate acestea, inspectorii AIEA trebuie să examineze cu atenție aceste dispozitive și buclele lor de sârmă, căutând și simțind semne ciudate, diferențe de culoare. și alte dovezi de falsificare. Această inspecție necesită timp și este supusă erorilor umane. Scopul prototipului Sandia este de a reduce timpul și subiectivitatea unor astfel de inspecții.

Pentru a face umplutura pentru dispozitivele prototip, echipa lui Corbin adaugă puțină apă într-un amestec de perle de apă limpede și colorate. până când devin moale, spuse el. Apoi amestecă mărgelele până devin bucăți mici, dar nu o pulbere fină. Odată uscate, acestea transferă bucățile într-un echipament de laborator numit torpedo.

Topedoul are mai multe perechi de mănuși groase de cauciuc care permit cercetătorilor să efectueze experimente într-un mediu fără oxigen. Odată ajunse în torpedo, bucățile de mărgele sunt înmuiate în soluția de schimbare a culorii, apoi un cercetător toarnă amestecul în carcase imprimate 3D și le sigilează. Odată sigilate, carcasele pot fi îndepărtate.

„Calaltă parte a indicației de falsificare este să vă asigurați că aveți o identificare unică pentru a vă asigura că dispozitivele nu sunt ușor de contrafăcut și înlocuit”, a spus Corbin. „Culorile bucăților de mărgele oferă acel aspect anti-contrafacere. Dacă cineva ar dori să reproducă un disc, ar trebui să obțină fiecare pată roșie, albastră și verde în același loc.”

Echipa acum este testând zeci de pucuri în numeroase condiții diferite care imită diferite medii în care ar putea fi folosite, a spus Smartt. Aceasta include testarea acestora la temperaturi cuprinse între -22°F și 150°F și sub lumină UV intensă pentru a îmbătrâni materialele mai repede, până la echivalentul a trei ani.

Anul trecut, echipa a depus un act brevet asupra materialului care schimbă culoarea și a depus recent o continuare a brevetului pentru dispozitivul de indicare a falsificării în sine. Echipa poate urmări, de asemenea, finanțare federală suplimentară pentru a testa dispozitivele în domeniu și poate căuta parteneri corporativi pentru a licenția și comercializa tehnologia. Echipa a realizat, de asemenea, carcase întregi care indică falsificarea din materialul care schimbă culoarea, ca parte a unui alt proiect în derulare.

„De la începutul lucrării noastre asupra acestor materiale, am văzut acest lucru ca fiind foarte valoros. pentru orice industrie care este preocupată de manipularea ambalajelor lor”, a spus Smartt. „Cred că putem adăuga cu adevărat valoare în acel aspect vizual evident al dispozitivelor noastre; acesta este un lucru cu totul nou. Există o mulțime de alte utilizări posibile și pentru aceste sigilii cu bucle.”

(Fluierul)