Lebensmittelverpackungen stellen ein erhebliches Umweltproblem dar und sind anfällig für Fälschungen von Etiketten. Als Reaktion auf diese Probleme hat ein Team der Pohang University of Science and Technology, Südkorea, in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern von Plant & Food Research ein neues wasserlösliches Lebensmitteletikett mit Nanokomposit-Tinte entwickelt.
Dieses Etikett berücksichtigt kritische Aspekte wie Nachhaltigkeit, Feuchtigkeitsmessung und Produktherkunft und bietet eine umfassende Lösung für moderne Lebensmittelverpackungen, heißt es von Plant & Food Research.
Das Team entwickelte ein neues Lebensmitteletikett unter Verwendung von Nanokomposit-Tinte mit hohem Brechungsindex, die mit Hilfe der Nanoimprint-Lithographie (NIL) strukturiert wurde, um eine Meta-Oberfläche mit hellen und lebendigen Strukturfarben zu schaffen. Die strukturelle Einfärbung biete eine Lösung für die Einschränkungen herkömmlicher Farbstoffe und Pigmente, wie z.B. eingeschränkte Farbskala, geringe Auflösung, Anfälligkeit für Verblassen und Umweltverschmutzung. Diese Methode ermögliche die schnelle und kostengünstige Herstellung von Mustern auf großen Flächen und sei damit eine effiziente Methode zur Kennzeichnung von Produkten. Das Etikett ist wasserlöslich, was die Umweltbelastung durch Minimierung des Verpackungsmülls verringert. Durch die Integration von Titandioxid-Nanopartikeln (TiO2 NPs) in eine Hydroxypropylcellulose (HPC)-Matrix können diese leuchtenden Farben erzeugt werden, wobei die Wasserlöslichkeit der Tinte erhalten bleibt.
Die Forscher integrierten einen innovativen QR-Code, der aktuelle Produktinformationen liefert. Dieser QR-Code enthalte einen versteckten Mikrodruck, der Fälschungen verhindere und es unmöglich mache, ihn abzulösen oder physisch zu kopieren. Darüber hinaus kann der QR-Code als Feuchtigkeitsindikator fungieren und zeige durch seine Verschlechterung an, ob das Produkt hoher Feuchtigkeit ausgesetzt war. Diese Doppelfunktionalität erhöhe die Sicherheit und helfe dem Verbraucher, leicht festzustellen, ob das Lebensmittel während des Transports beschädigt wurde.
Die Entwicklung dieses wasserlöslichen Lebensmitteletiketts auf Metasurface-Basis stelle einen bedeutenden Fortschritt bei der Bewältigung globaler Umwelt- und Kennzeichnungsprobleme dar. Durch die Kombination von nachhaltigen Materialien mit fortschrittlichen Sicherheitsmerkmalen reduziere diese neue Etikettierungstechnologie den Plastikmüll, verhindere Fälschungen und gewährleiste, dass die Verbraucher genaue und zuverlässige Informationen über ihre Lebensmittel erhalten.
Diese Studie wurde von der koreanischen und der neuseeländischen Regierung gemeinsam unterstützt, u.a. durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation und Beschäftigung (MBIE) 2021 Catalyst: Strategic - New Zealand-Korea joint research partnerships programme.
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