SMARTE FARBEN WAS BEDEUTET “SMART”? Smart Materials sind Werkstoffe, die ihre Eigenschaften selbständig und in kurzer Zeit, kontrollierbar und voraussagbar an äußere Einflüsse, wie z.B. mechanische Belastung, chemischen Zustand (z.B. von Lebensmitteln), Bestrahlung mit Laserlicht, Temperatur, Feuchtigkeit, elektrische oder magnetische Felder anpassen. Die sich ändernden Eigenschaften können dabei vielfältig sein z.B. Farbe, Form, Oberflächenbeschaffenheit, Viskosität, Leitfähigkeit,… Attophotonics ist ein Spezialist für SMART COLOR MATERIALS - diese bauen auf der Nano-Farb-Technologie von Attophotonics auf und ändern ihre Farbe in Abhängigkeit von unterschiedlichsten Umgebungsparametern. Ihre bekannteste Anwendung ist als Sensor z.B. als Komponente von intelligenten Verpackungen in der Lebensmittelindustrie. Sie können jedoch auch in Drucksystemen, Lacken, Pigmenten, im Design, im Schmuckbereich, in der Papierindustrie, im Autobau und vielen anderen Bereichen verwendet werden. Indikatoren für Feuchtigkeit pH-Veränderung Wasserkontakt (irreversibel) Hautkontakt/ Öffnung von Verpackung Chemischer Stress Atem Optional Indikatoren für Kühlkettenunterbrechung - Vorserie bakterielle Aktivität in Milch - Vorserie Detektion von bakterieller Aktivität in Fleisch Detektion von Lösungsmitteln induzierbares optisches Ablaufdatum umschaltbare Farben Farben zur Detektion von Feuchtigkeit und Wasserkontakt Attophotonics Water React Produkte verbinden die REA-Farb-Technologie mit Feuchtigkeits-sensitiven multiplen Nano-Schichten. Kontakt mit Wasser bzw. Luftfeuchte wird unmittelbar in Form eines Farbumschlags, z.B. von grün nach blau, sichtbar. Die Farben der Water React Produkte nach Kundenwunsch angepasst werden. Das Ansprechverhalten kann hinsichtlich seiner Geschwindigkeit nach Bedarf angepasst werden. Eine Reaktion auf Feuchtigkeit innerhalb 1 Sekunde bis 1 Tages ist möglich. WATER REACT IRREVERSIBLE Eine Multi-Nano-Schicht zeigt Luftfeuchtigkeit oder Wasserkontakt über einen irreversiblen Farbumschlag an. Erhältlich auf verschiedenen Polymerfilmen wie z.B. PET, OPP. WATER REACT REVERSIBLE Eine Multi-Nano-Schicht zeigt Luftfeuchtigkeit oder Wasserkontakt über einen reversiblen Farbumschlag an. Erhältlich auf verschiedenen Polymerfilmen wie z.B. PET, OPP, sowie druckbaren Glitter-Pigmenten. Auch direkte Beschichtung von Materialien ist möglich. WATER REACT – SMART HUMIDITY SENSORS Die smarten Feuchte-Sensoren wurden von Attophotonics entwickelt und in Kooperation mit Mondi, Naku und der FHWN für den Markt optimiert. HUMI-TAG (green drop) for optimized storage (at elevated relative humidity (>70%, left) --> color change to red-brown)) They find application in e.g. intelligent food packaging, which warns the costumer about wrong storage humidity. (Storage at high humidity is the main reason for premature loss of food quality and spoilage of e.g. cereals and bakery products.) Humidity sensors on (yellow) and in (blue) packaging of bread MEHRFARBIGE ANZEIGE VON FEUCHTIGKEIT Die Water React-Filme zeigen Änderungen der relativen Feuchte („relative humidity“, RH) zwischen 70-90% ultra-sensitiv mit strahlenden Farben an. Kalibration Messungen wurden mit einem “Humistat” durchgeführt, einem neuartigen, in Kooperation mit der FHWN entwickelten Messgerät. WATER REACT REVERSIBLE GLITTER Auch bei den Glitterprodukten sind beliebige Farbumschläge möglich. Feuchte-sensitiver Glitter: WATER REACT IRREVERSIBLER FILM Tropfen-Assays unter Verwendung eines hydrophoben Gittermaterials (Maschenweite: 1x1 mm inkl. Gitter) als Spreitungs-Barriere. Es erfolgt ein irreversibler Farbumschlag bei Wasserkontakt z.B. von blau nach gelb. SOLVENT REACT AttoSolv-Smart-Colors reagieren auf Benzin, Diesel und breite Palette anderer organischer Lösungsmittel mit einer definierten Farbänderung und können daher zur Lösungsmitteldetektion und für Artifical-Nose-Systeme eingesetzt werden. FOOD REACT Smarte Farben sind auch zur Detektion von Nahrungsmittelverderb geeignet – unterhalb einige Muster: BACTOCHECK DISKS Detektion von bakteriellem Wachstum BUTTER CHECK FILM Anzeige des Verderbs von Butter MEAT CHECK Kontamination von Fleisch mit Bakterien und Pilzen FAT/OIL/LIPID CHECK FILM (100 µm Film) Detektion von Oxidation, Sauer-Werden, Abbau und bakterielles Wachstum auf/in Öl, Butter, Fett, Lipiden und ähnlichen Produkten, Fleisch, ... INTELLIGENTE VERPACKUNGEN In dem Bestreben, Produktqualität sicherzustellen und Warenlogistik zu optimieren werden heutzutage an Verpackungen Anforderungen gestellt, die über die schlichte Verpackungsaufgabe hinausgehen. So werden in die Verpackungen zunehmend „smarte“ Elemente integriert, die diesen einen erheblichen Mehrwert verleihen ohne jedoch die Gesamtkosten signifikant zu erhöhen. Man unterscheidet hierbei zwischen aktiven Elementen, die direkt das verpackte Produkt beeinflussen und intelligenten Komponenten. Aktive Verpackungen verfügen z.B. über antibakterielle Beschichtungen oder enthalten Ethylen-absorbierende Materialien, die die Reifung von Obst bzw. Gemüse hinauszögern. Zu intelligenten Verpackungselementen hingegen zählen etwa Sensoren, die solche biologischen Prozesse überwachen und den Kunden unmittelbar und einfach (z.B. mittels eines Farbumschlags) über eine Abnahme der Produktqualität informieren. Z.T bereits auf dem Markt sind verschiedene Time-Temp Indikatoren zur Anzeige von Lagerdauer und -bedingungen sowie Etiketten, welche vor Zunahme von Bakterien im Produkt warnen. Andere intelligente Komponenten wie RFID-Chips erleichtern, als Ergänzung zum Strichcode, die Produkterkennung an der Supermarktkassa sowie die Lagerverwaltung. Zunehmend gefragt sind zum Schutz vor Produktpiraterie auch Sicherheits-Etiketten bzw. derartige integrale Komponenten. Studien zeigen, dass die Investition in intelligente Verpackungen durchaus den Wünschen der Endverbraucher entgegen kommt, da das Ablaufdatum als wichtig, aber nicht ausreichend betrachtet wird sensorische Frische-Labels als wichtige Erzänzung gesehen werden nahezu alle Konsumenten einige Cent mehr bezahlen würden, um eine Frische- und Qualitätsgarantie zu bekommen etwa 90% der Konsumenten Wert darauf legen würden, Frischeindikatoren auch auf ihren Produkten zu sehen und notfalls das Geschäft wechseln würden und Konsumenten auf die Frische des Produkts vertrauen, unabhängig vom Ort des Erwerbs, wenn das Label diese garantiert Attophotonics bietet Feuchte-Indikatoren zur Anzeige von zu hoher Lagerfeuchte, die das Wachstum von Mikroorganismen begünstigt, sowie Indikatoren für bakterielle Aktivität in Milch, für pH-Änderung, Kühlkettenunterbrechung, Plagiatsschutz und Anzeige von bereits erfolgter Öffnung und chemischen Einflüssen und ist laufend bestrebt, die sensorischen Eigenschaften ihrer „Frische-Labels“ zu erweitern.