彩虹和糖可能会让人联想到某种妖精品牌的早餐麦片。但是现在,ACSNano的研究人员报告了一种类似万花筒的薄膜,用于区分不同的甜味剂,用手拉伸时会显示多种颜色。当用简单的设备均匀拉伸时,该材料增强了14种用染料标记的糖的荧光强度的独特变化,从而在饮料和汗液样品中区分它们。

用于区分糖类的华丽彩虹色弹性薄膜

饮料中的甜味可能来自多种类型的糖,包括蔗糖、果糖和葡萄糖,以及不太常见的糖,例如麦芽糖。人们的汗液中也含有糖分,可以追踪这些糖分以无创监测血糖。很难根据味道或单独观察来判断存在哪些分子;相反,他们通常被认为具有复杂的方法和精密的仪器。为了简化检测过程,FengyuLi及其同事之前使用光子晶体-聚苯乙烯纳米球,当含糖化合物在附近时颜色会发生变化-在变色芯片传感器中可以区分12种不同的糖。但这些传感器不可穿戴,因此,Li、ChunbaoLi和一个新团队希望将光子晶体整合到可拉伸、易于携带的薄膜中,看看彩虹色平台是否也能检测和区分糖分。

研究人员将一排排紧密排列的聚苯乙烯纳米球嵌入聚丙烯酸乙酯薄膜中。最初,胶状材料看起来是红色的,但当用均匀的力拉伸时,它的颜色发生了彩虹般的变化——红色到粉红色到橙色到黄绿色再到浅绿色,最后在40%拉伸时变成深绿色。当用手拉动时,材料会产生万花筒般的颜色,因为材料的不同部分会受到不同的力。

在最初的实验中,研究人员表明,拉伸薄膜可以增强附着在染料上的14种糖的荧光信号。然后可以将这些信号彼此分类。为了查看传感器是否可以对现实世界的样品做同样的事情,他们将六种市售饮料与染料茜素红S-2-二苯基硼酸2-氨基乙酯混合,产生荧光络合物。将含有这些复合物的溶液点在薄膜上,然后拉伸薄膜,并在两种不同波长的光下测量荧光强度。而且由于每个样本的糖染料复合物都会产生独特的信号,因此可以将它们彼此区分开来。该传感器还区分了六个人的汗液样本。基于这些结果,研究人员表示,可拉伸的,糖,或修改以检测其他物质。