CN105793682B - 温度改变指示器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了包括热负荷传感器和化学或生物负荷传感器的传感器，以及制造传感器的方法。传感器可以包括固体聚合物基质以及封装在所述固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料，其中所述有机指示材料被配置成在有机指示材料的相变温度下扩散到所述固体聚合物基质中，并且其中扩散程度指示传感器上的目标负荷。目标负荷可以为例如热负荷、或者化学或生物负荷。

Description

温度改变指示器及其制造方法

背景技术

将各种物品从例如仓库、加工厂或制药公司的它们的原始地点运输到例如超市或药房的它们的预期目的地会将这些物品暴露于各种热负荷。达短或长的持续时间的诸如极高温或适当高温的热负荷会导致物品的损坏或效力丧失。需要保护诸如冷冻食品、饮料、医药和疫苗的物品免于暴露于高温。因此，对于正确监视物品以确保运输期间的正确的温度控制存在需求。

可以使用记录随时间推移的温度的电子***，但是这种***昂贵且要求活动监视、数据存储、校准和针对预期用户的训练。测量且报告包括暴露温度和暴露持续时间的热历史的简单的、成本效益好的***将是有益的。

发明概述

在一实施例中，一种制造热负荷传感器的方法可以包括：将至少一种有机指示材料封装在固体聚合物基质内，其中有机指示材料可以在有机指示材料的相变温度下扩散到固体聚合物基质中，并且其中扩散程度可以指示传感器上的热负荷。在一些实施例中，封装可以包括：将第一可固化聚合物材料添加到容器中，固化第一可固化聚合物材料以形成第一固化聚合物材料；将有机指示材料形成为比第一固化聚合物材料小的形状；将有机指示材料置于第一固化聚合物材料上；将第二可固化聚合物材料施加到有机指示材料和第一固化聚合物材料上从而封装有机指示材料；以及固化第二可固化聚合物材料以形成第二固化聚合物材料。

在一实施例中，制作化学或生物负荷传感器的方法可以包括：将至少一种有机指示材料封装在固体聚合物基质内，其中有机指示材料在与目标材料接触时可以扩散到固体聚合物基质中，所述目标材料触发放热反应以将有机指示材料加热到相变温度，并且其中扩散程度可以指示传感器上的化学或生物负荷。在一些实施例中，封装可以包括：将第一可固化聚合物材料添加到容器中；固化第一可固化聚合物材料以形成第一固化聚合物材料；将有机指示材料形成为比第一固化聚合物材料小的形状；将有机指示材料放置到第一固化聚合物材料上；将第二可固化聚合物材料施加到有机指示材料和第一固化聚合物材料上从而封装有机指示材料；以及固化第二可固化聚合物材料以形成第二固化聚合物材料。

在一实施例中，热负荷传感器可以包括固体聚合物基质，以及封装在所述固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料，其中有机指示材料在有机指示材料的相变温度下会扩散到固体聚合物基质中，并且其中扩散程度可以指示传感器上的热负荷。

在一实施例中，化学或生物负荷传感器可以包括固体聚合物基质以及封装在固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料，其中有机指示材料在与目标材料接触时会扩散到固体聚合物基质中，所述目标材料触发放热反应以将有机指示材料加热到相变温度，并且其中扩散程度可以指示传感器上的化学或生物负荷。

在另外的实施例中，制造品可以包括传感器，该传感器具有固体聚合物基质以及封装在固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料，其中有机指示材料在有机指示材料的相变温度下会扩散到固体聚合物基质中，并且其中扩散程度可指示传感器上的目标负荷。

在一实施例中，检测热负荷的方法可以包括：提供至少一个热负荷传感器，所述至少一个热负荷传感器具有固体聚合物基质以及封装在固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料；以及基于有机指示材料在固体聚合物基质内的扩散量来确定来自所述至少一个热负荷传感器的热负荷。

在一实施例中，检测化学或生物负荷的方法可以包括：提供至少一个化学或生物负荷传感器，所述至少一个化学或生物负荷传感器具有固体聚合物基质以及封装在固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料；以及基于有机指示材料在固体聚合物基质内的扩散量来检测来自所述至少一个化学或生物负荷传感器的化学或生物负荷。

附图说明

图1描绘了根据一实施例的制造负荷传感器的示例性的方法的流程图。

图2描绘了根据一实施例的热负荷传感器的截面图示。

图3描绘了根据一实施例的化学或生物负荷传感器的截面图示。

发明详述

本公开不限于所描述的特定的***、设备和方法，因为这些会变化。本说明书中使用的术语仅为了描述特定变型例或实施例的目的，而不意在限制范围。

如该文档中使用的，除非上下文明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物。除非做出相反的限定，否则本文所使用的全部的技术和科学术语具有与本领域普通技术人员所惯常理解的相同的含义。本公开的任何内容均不应解释为承认在该公开中描述的实施例由于在先发明而不被赋予先于这些公开内容的权利。如该文档中使用的，术语“包括”意指“包含，但不限于”。

为了本申请的目的，下面的术语应当具有下面阐述的相应意义。

本文所使用的“负荷”是指对象或材料经受的、对对象或材料产生影响的任何状况。“热负荷”是指对对象或材料产生影响的任何温度。“化学负荷”是指对对象或材料产生影响的任何化学物质。“生物负荷”是指对对象或材料产生影响的任何生物物质。

“传感器”是指任何检测或测量物理、生物或化学性质并且记录、指示或以其它方式对物理、生物或化学性质进行响应的设备或装置。例如，热负荷传感器是检测温度变化并且通过诸如传感器上的颜色变化的任何报告方法来指示该温度变化的传感器。

“有机指示材料”是对热、化学或生物负荷进行响应的任何有机材料。“可固化聚合物材料”是基于聚合物的且在开始材料内的聚合物链的交联之后导致材料的不同密度的任何材料。

“固体聚合物基质”是基于聚合物的、其中嵌入了其它材料或对象的处于固态的材料。

图1描绘了根据实施例的制作负荷传感器的示例性的方法的流程图。在一实施例中，负荷传感器可以是热负荷传感器。在一实施例中，负荷传感器可以是化学负荷传感器。在一实施例中，负荷传感器可以是化学负荷传感器。在一实施例中，负荷传感器可以是生物负荷传感器。在一实施例中，传感器可以是热负荷传感器、化学负荷传感器和生物负荷传感器中的一种或多种。

在一些实施例中，可通过将至少一种有机指示材料封装在固体聚合物基质中来制作负荷传感器。在一些实施例中，在传感器是热负荷传感器的情况下，有机指示材料可以在有机指示材料的相变温度下或该温度之上的温度下扩散到固体聚合物基质中。在其它实施例中，在传感器是化学或生物负荷传感器的情况下，有机指示材料可以在与目标材料接触时扩散到固体聚合物基质中，所述目标材料触发放热反应以将有机指示材料加热到相变温度。扩散程度可以指示传感器上的热、化学或生物负荷。在一些实施例中，热、生物或化学负荷可被指示为固体聚合物基质从透明到至少大体不透明的变化。在其它实施例中，热、化学或生物负荷可被指示为固体聚合物基质的任何颜色变化。颜色变化可以是可见光谱内的任何颜色并且可以根据有机指示材料的扩散而变换成较亮或较暗的阴影。在一些实施例中，热负荷可以包括暴露时间。在其它实施例中，热负荷可以包括暴露温度。在另外的实施例中，热负荷可以包括暴露时间和暴露温度。在一些实施例中，化学或生物负荷可以包括暴露时间、目标材料的浓度、目标材料的类型或它们的任意组合。

在一些实施例中，相变温度可以是约15℃至约350℃。例如，相变温度可以是约15℃、约30℃、约40℃、约50℃、约60℃、约70℃、约80℃、约90℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃、约300℃、约325℃、约350℃或这些值中的任意值之间的范围(包含端点)。在一些实施例中，相变温度可以为约30℃至约300℃。

在一些实施例中，有机指示材料可以是在相变温度下经历从固体到液体的相变的疏水材料。在一些实施例中，有机指示材料可以具有带至少2个碳原子的碳链。在其它实施例中，有机指示材料可以具有带至少2个碳原子到至少100个碳原子的碳链。例如，有机指示材料可以具有带至少2个碳原子、至少3个碳原子、至少4个碳原子、至少5个碳原子、至少6个碳原子、至少7个碳原子、至少8个碳原子、至少9个碳原子、至少10个碳原子、至少15个碳原子、至少20个碳原子、至少50个碳原子、至少100个碳原子或这些值中的任意两个值之间的任意范围的碳链。在另外的实施例中，有机指示材料可以是具有至少2个碳原子到至少100个碳原子的烷烃(paraffin)。在一些实施例中，有机指示材料可以是具有至少9个碳原子的烷烃。有机指示材料可以是石蜡(paraffin wax)。

在一些实施例中，固体聚合物基质可以包括第一可固化聚合物材料。在一些实施例中，固体聚合物基质可以进一步包括第二可固化聚合物材料。在一些实施例中，第一可固化聚合物材料和第二可固化聚合物中的至少之一可以是疏水弹性体材料。在其它实施例中，第一可固化聚合物材料和第二可固化聚合物中的至少之一可以是聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、聚氨酯、硅氧烷型聚合物，和/或上述物质中的任何物质的共聚物。在另外的实施例中，第一可固化聚合物材料和第二可固化聚合物中的至少之一可以是聚二甲基硅氧烷。

在其中传感器是化学或生物负荷传感器的实施例中，目标材料可以是农药、激素、微生物、染料成份、聚合物、氢气、酸、碱、挥发性有机化合物或它们的任意组合。酸可以包括例如乙酸、苯甲酸、碳酸、甲酸、盐酸、硫化氢、硝酸、磷酸、硫酸或它们的任意组合。碱例如可以包括氢氧化铵、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠或它们的任意组合。

在图1中示出了根据实施例的制作负荷传感器的方法。参考图1，第一可固化聚合物材料可以被添加105到容器中。容器可具有特定的形状或容积，诸如立方体、长方体、方锥体、三角锥体、三棱柱、六棱柱、圆锥体、球体、圆柱体或它们的任意组合。通过倾倒材料、逐滴添加材料、分配材料等可将第一可固化聚合物材料添加105到容器中。

第一可固化聚合物材料可以被固化110。在一些实施例中，第一可固化聚合物材料的固化110可通过化学添加剂、紫外线辐射、电子束、热或它们的任意组合来执行。在其他实施例中，第一可固化聚合物材料的固化110可经由用以实现第一可固化聚合物材料的不同程度的固化的多个步骤来执行。在另外的实施例中，第一可固化聚合物材料的固化110可以是台阶式固化、斜坡式固化、单一强度固化或任何其它固化方法。在一些实施例中，第一可固化聚合物材料的固化110可在存在氧气的情况下进行。在其它实施例中，第一可固化聚合物材料可在不存在氧气的情况下被固化110。在一些实施例中，第一可固化聚合物材料可在约20℃至约350℃的温度下被固化110。例如，该材料可以在约20℃、约40℃、约60℃、约80℃、约100℃、约120℃、约140℃、约160℃、约180℃、约200℃、约250℃、约300℃、约350℃或者这些值中的任意值之间的范围内(包含端点)的温度下被固化110。在一些实施例中，第一可固化聚合物材料可固化110成柔性状态。

可以形成115有机指示材料。在一些实施例中，可以形成115多种有机指示材料。在一些实施例中，可以通过将有机指示材料构造成立方体、长方体、方锥体、三角锥体、三棱柱、六棱柱、圆锥体、球体、圆柱体或它们的组合，来形成115有机指示材料。在其它实施例中，将有机指示材料形成115为一形状可以包括使有机指示材料在腔室内热成形。在其它实施例中，将有机指示材料形成115成一形状可以包括机械地切割固相有机指示材料。

在其它实施例中，形成115有机指示材料可以包括将有机指示材料构造成圆柱体。在其它实施例中，该圆柱体可以具有约1毫米至约30毫米的截面直径。例如，圆柱体可以具有约1毫米、约2毫米、约3毫米、约4毫米、约5毫米、约6毫米、约7毫米、约8毫米、约9毫米、约10毫米、约20毫米、约30毫米或者在这些值中的任意值之间的范围(包含端点)的截面直径。在其它实施例中，圆柱体可以具有约0.5毫米至约20毫米的高度。例如，圆柱体可以具有约0.5毫米、约1毫米、约2毫米、约3毫米、约4毫米、约5毫米、约10毫米、约20毫米或者在这些值中的任意值之间的范围(包含端点)的高度。在一个实施例中，圆柱体可以具有约1毫米至约10毫米的直径以及具有约0.5毫米至约5毫米的高度。在特定的实施例中，圆柱体可以具有约4毫米的直径，以及约2毫米的高度。

有机指示材料可放置120在第一固化聚合物材料上。在一些实施例中，有机指示材料可以放置120在第一固化聚合物材料的中心处。在其它实施例中，有机指示材料可以放置120成偏离第一固化聚合物材料的中心。

化学反应剂可任选地放置125成邻近有机指示材料的表面。在一些实施例中，化学反应剂可以催化放热反应，放热反应加热有机指示材料。在其它实施例中，化学反应剂可以与目标材料反应且经历随后对有机指示材料进行加热的放热反应。在一些实施例中，化学反应剂可以是乙酸、氢氧化铵、氢氧化钙、碳酸、盐酸、过氧化氢、镁、硝酸、氧气、钯、铂、氢氧化钾、盐、氢氧化钠、硫酸、二氧化钛或它们的任意组合。在一些实施例中，化学反应剂可以具有荧光标签。

第二可固化聚合物材料可被施加130。在一些实施例中，通过倾倒材料、逐滴添加材料、分配材料等等，可以施加130第二可固化聚合物材料。

第二可固化聚合物材料可被固化135。在一些实施例中，第二可固化聚合物材料可通过化学添加剂、紫外线辐射、电子束、热或它们的任意组合来固化135。在其它实施例中，第二可固化聚合物材料的固化135可以经由用以实现第二可固化聚合物材料的不同程度的固化的多个步骤来执行。在另外的实施例中，第二可固化聚合物材料的固化135可以是台阶式固化、斜坡式固化、单一强度固化或任何其它固化方法。在一些实施例中，第二可固化聚合物材料可在存在氧气的情况下固化135。在其它实施例中，第二可固化聚合物材料可在不存在氧气的情况下固化135。在其它实施例中，第二可固化聚合物材料可在约20℃至约350℃的温度下被固化135。例如，材料可在约20℃、约40℃、约60℃、约80℃、约100℃、约120℃、约140℃、约160℃、约180℃、约200℃、约250℃、约300℃、约350℃或者在这些值中的任意值之间的范围内(包含端点)的温度下被固化135。在一些实施例中，第二可固化聚合物材料可固化135成柔性状态。

在一些实施例中，有机指示材料可以在扩散到固体聚合物基质中时形成固体聚合物基质中的可视指示器。可视指示器可以指示扩散程度以及因此指示传感器上的热、化学或生物负荷。在一些实施例中，可视指示器可以提供对热、化学或生物负荷的度量。在一些实施例中，可将标志(index)放置140在固体聚合物基质上邻近有机指示材料的地方，以便度量可视指示器。标志可以包含词语和/或线标记。在一些实施例中，线标记可以指示用来度量有机指示材料的扩散程度的距离。在其它实施例中，词语“安全”和“不安全”可用在线标记之上。在另外的实施例中，标志可以是围绕有机指示材料的一个或多个同心环。同心环可以用来度量有机指示材料扩散进入固体聚合物基质中的距离。在有机指示材料扩散超过标志时标志可以是充当热负荷的二元指示器的不透明覆盖物。标志可以是位于传感器底部的不透明且着色的形状，在有机指示材料扩散进入固体聚合物基质中后，其会被有机指示材料遮住。在一些实施例中，可将多个标志放置140在固体聚合物材料上，以便度量可视指示器。

在图2中示出了用于检测热负荷的热负荷传感器205。在一些实施例中，热负荷传感器205可以具有固体聚合物基质210以及至少一种有机指示材料215。在一些实施例中，热负荷传感器205可以是立方体、长方体、方锥体、三角锥体、三棱柱、六棱柱、圆锥体、球体、圆柱体或它们的组合的形状。

在一些实施例中，固体聚合物基质210可以是疏水弹性体材料。在其它实施例中，固体聚合物基质210可以是聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、聚氨酯、硅氧烷型聚合物以及上述物质中的任意物质的共聚物。在另外的实施例中，固体聚合物基质210可以是聚二甲基硅氧烷。在一实施例中，固体聚合物基质210可以是处于柔性状态的聚二甲基硅氧烷。

在一些实施例中，有机指示材料215可以封装在固体聚合物基质210内。在一些实施例中，有机指示材料215可以是在相变温度下经历从固态到液态的相变的疏水材料。在一些实施例中，有机指示材料215可具有带至少2个碳原子的碳链。在其它实施例中，有机指示材料215可以具有带至少2个碳原子到至少100个碳原子的碳链。例如，有机指示材料215可具有至少2个碳原子、至少3个碳原子、至少4个碳原子、至少5个碳原子、至少6个碳原子、至少7个碳原子、至少8个碳原子、至少9个碳原子、至少10个碳原子、至少15个碳原子、至少20个碳原子、至少50个碳原子、至少100个碳原子或者这些值之间的任意范围。在另外的实施例中，有机指示材料215可以是具有至少2个碳原子到至少100个碳原子的烷烃。在一些实施例中，有机指示材料可以是具有至少9个碳原子的烷烃。在其它实施例中，有机指示材料215可以是石蜡。在一些实施例中，热负荷传感器205可以包括多种有机指示材料215。

在一些实施例中，有机指示材料215可以为如下形状：立方体、长方体、方锥体、三角锥体、三棱柱、六棱柱、圆锥体、球体、圆柱体以及它们的组合。在其它实施例中，有机指示材料215可以是圆柱体。在其它实施例中，圆柱体可以具有约1毫米至约30毫米的截面直径。例如，圆柱体可以具有约1毫米、约2毫米、约3毫米、约4毫米、约5毫米、约6毫米、约7毫米、约8毫米、约9毫米、约10毫米、约20毫米、约30毫米或者在这些值中的任意值之间的范围(包含端点)的截面直径。在其它实施例中，圆柱体可以具有约0.5毫米到约20毫米的高度。例如，圆柱体可以具有约0.5毫米、约1毫米、约2毫米、约3毫米、约4毫米、约5毫米、约10毫米、约20毫米或在这些值中的任意值之间的范围(包含端点)的高度。在一个实施例中，圆柱体可以具有约1毫米到约10毫米的直径以及约0.5毫米到约5毫米的高度。在特定的实施例中，圆柱体可以具有约4mm的直径，以及约2mm的高度。

在一些实施例中，有机指示材料215可位于固体聚合物基质210的中心。在其它实施例中，有机指示材料215相对于固体聚合物基质210不居中。

在一些实施例中，有机指示材料215可以在有机指示材料215的相变温度下扩散到固体聚合物基质210中。扩散程度可以指示传感器205上的热负荷。在一些实施例中，热负荷可以被指示为固体聚合物基质210从透明到不透明的变化。可选地，热负荷可被指示为固体聚合物基质210的颜色的任何变化。颜色的变化可以是可见光谱内的任意颜色并且可以基于有机指示材料215的扩散而变成较亮或较暗的阴影。

在一些实施例中，热负荷可以包括暴露时间。在其它实施例中，热负荷可以包括暴露温度。在另外的实施例中，热负荷可以包括暴露时间和暴露温度这两者。

在一些实施例中，热负荷传感器205可以包括标志220，其位于固体聚合物基质210上邻近有机指示材料215的地方，以便度量由有机指示材料215形成的可视指示器。标志220还可以包括词语和/或标记。标记可以例如是线标记。在一些实施例中，标志可以包括至少第一标记和第二标记。在一些实施例中，标记可以指示度量有机指示材料的扩散程度的距离。在其它实施例中，词语“安全”和“不安全”可以用在线标记上方。其它词语或符号也可用来指示热负荷，或者指示检测化学或生物负荷的传感器的化学或生物负荷，如下文要描述的，并且可以例如是“长时间暴露于负荷”、“适度暴露于负荷”以及“未暴露于负荷”，或者是表示在变化的环境温度、变化的污染物浓度、暴露于负荷的变化的暴露时间段或者它们的组合下相对于负荷的暴露的沿着标志的符号。在另外的实施例中，标志可以是围绕有机指示材料的一个或多个同心环。同心环可以用来度量有机指示材料扩散进入固体聚合物基质的距离。当有机指示材料扩散超过标志时，标志可以是充当热负荷的二元指示器的不透明覆盖物。标志可以是位于传感器底部的不透明且着色的形状，在有机指示材料扩散进入固体聚合物基质后，其会被有机指示材料遮住。在一些实施例中，热负荷传感器205可以包括位于固体聚合物基质210上的多个标志，以便度量可视指示器。

通过将传感器设在物品的表面上或者其中留存有物品的容器的表面上、以及基于有机指示材料215扩散到固体聚合物基质210中的扩散量来确定来自传感器的热负荷，热负荷传感器可用于检测物品上的热负荷。物品可以是任何对热负荷敏感的品类并且可以例如是食品、药品或电子设备。

图3中示出了化学或生物负荷传感器205。图3包含了图2的全部特征，增加了化学反应剂和用于化学反应剂的储存器325。

在一些实施例中，化学或生物负荷传感器205可以包括被布置为邻近有机指示材料215的表面的化学反应剂。在一些实施例中，化学或生物负荷传感器205可以包括用于在固体聚合物基质210内且邻近有机指示材料215的化学反应剂的储存器325。在一些实施例中，化学或生物负荷传感器205可以包括用于在固体聚合物基质310内且邻近多个有机指示材料215的化学反应剂的多个储存器325。在一些实施例中，化学反应剂可催化放热反应，放热反应加热有机指示材料215。在其它实施例中，化学反应剂可以与目标材料反应且经历随后将对有机指示材料进行加热的放热反应。

在一些实施例中，目标材料可以是农药、激素、微生物、染料成份、聚合物、氢气、酸、碱、挥发性有机化合物或它们的任意组合。酸可以包括例如乙酸、苯甲酸、碳酸、甲酸、盐酸、硫化氢、硝酸、磷酸、硫酸或它们的任意组合。碱例如可以包括氢氧化铵、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠或它们的任意组合。

在一些实施例中，化学反应剂可以是乙酸、氢氧化铵、氢氧化钙、碳酸、盐酸、过氧化氢、镁、硝酸、氧气、钯、铂、氢氧化钾、盐、氢氧化钠、硫酸、二氧化钛或它们的任意组合。

在一些实施例中，化学或生物负荷可以包括针对目标材料的暴露时间、目标材料浓度、目标材料的类型或它们的任意组合。

通过将传感器设在被怀疑具有化学或生物目标材料的环境中以及基于有机指示材料215扩散到固体聚合物基质210内的扩散量来确定来自传感器的化学或生物负荷，化学或生物负荷传感器205可以用于检测化学或生物目标材料。

上述的传感器可被并入制造品中。在一些实施例中，制造品可以包括传感器205，诸如图2和图3所示的那些。

在一些实施例中，传感器205可以是热负荷传感器205。在一些实施例中，热负荷可以包括暴露时间。在其它实施例中，热负荷可以包括暴露温度。在另外的实施例中，热负荷可以包括暴露时间和暴露温度。

在一些实施例中，传感器205可以是化学或生物负荷传感器205。在一些实施例中，化学或生物负荷可以包括针对目标材料的暴露时间、目标材料的浓度、目标材料的类型或它们的任意组合。在一些实施例中，传感器205可以暴露于目标材料。在一些实施例中，有机指示材料215可以与目标材料反应且促成放热反应，放热反应将有机指示材料215加热到相变温度。

在一些实施例中，目标材料可以是农药、激素、微生物、染料成份、聚合物、氢气、酸、碱、挥发性有机化合物或它们的任意组合。酸可以包括例如乙酸、苯甲酸、碳酸、甲酸、盐酸、硫化氢、硝酸、磷酸、硫酸或它们的任意组合。碱例如可以包括氢氧化铵、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠或它们的任意组合。

在一些实施例中，制造品可以可选地包括化学反应剂。在一些实施例中，化学反应剂可以邻近形成的有机指示材料215。在一些实施例中，化学反应剂可以催化放热反应，放热反应加热有机指示材料。在其它实施例中，化学反应剂可以在传感器暴露于目标材料后经历与目标材料的放热反应并导致将有机指示材料215加热到相变温度。在另外的实施例中，制造品可以包括由有机指示材料215形成的、固体聚合物基质210中的可视指示器。可视指示器可以指示扩散程度且因此指示传感器205上的目标负荷。

示例

示例1：制造热负荷传感器的方法

在筒状的空的容器中制作热负荷传感器。将具有单体和交联剂的5毫米厚的一层未固化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚物倾倒到容器中。未固化的PDMS在凝胶点温度(90℃)下被固化成凝胶。石蜡被用作有机指示材料。石蜡被热成形为具有4毫米的直径和2毫米的高度的四个圆柱体。四个石蜡圆柱体被放置到固化的PDMS的中心处并且均等地间隔开。额外的5毫米的一层未固化的PDMS被倾倒到石蜡圆柱体上以完全覆盖石蜡圆柱体。未固化的PDMS在与先前的一层PDMS类似的条件下被固化。热负荷传感器的表面压印有用于热负荷度量的可视标记物。具有被PDMS封装剂包围的石蜡盘的热负荷传感器被从容器切割去除。热负荷传感器放置在80℃的热板上30分钟。石蜡扩散到PDMS基质中并且产生在包围石蜡的PDMS中被均匀间隔开的云状环。云状环绕着石蜡的位置形成同心环。观察到，随着传感器暴露于热的时间增加，石蜡的扩散程度增大并且因此同心环的数量也增加。可视标记物是从石蜡的位置向外延伸的线标记，线标记被校准以基于石蜡的扩散程度来指示暴露时间。因此，热负荷传感器可以检测热负荷，诸如如该示例中描述的暴露于高温的暴露时间。

示例2：用于检测生物目标材料的传感器

传感器将被用于检测生物负荷。传感器将具有封装烷烃圆柱体的丙烯酸酯聚合物基质以及被布置为邻近烷烃圆柱体的过氧化氢的储存器。将在丙烯酸酯聚合物基质上邻近烷烃圆柱体的地方包括标志。标志将具有指示酵母污染物的风险的两个线标记，一条线将具有在其上方的词语‘低风险’，并且另一条线将距烷烃圆柱体更远且将具有在其上方的词语‘高风险’。传感器将被设计成检测周围环境中的酵母。传感器将被附接到一盒苹果。当环境中存在酵母时，过氧化氢将与酵母反应且释放热量。该热量将熔化石蜡，导致石蜡扩散到丙烯酸酯聚合物基质中。标志将被用于确定石蜡的扩散程度以判定在周围环境中检测到的酵母量是否已达到会污染苹果的水平。

在上面的详细说明中，参考了附图，附图构成了详细说明的一部分。在附图中，除非上下文指出，否则相似的符号通常表示相似的部件。在详细说明、附图和权利要求中所描述的示例性实施例不意在限制。可以使用其它实施例，并且可以做出其它改变，而不偏离本文呈现的主题的精神或范围。将易于理解的是，如本文大致描述且如图中所图示的，本公开的方案可以以各种不同配置来布置、替代、组合、分离和设计，所有这些都在本文中明确地构思出。

本公开不限于本文所描述的特定实施例，这些实施例意图作为各方案的示例。可以在不偏离其精神和范围的情况下做出多种改进和变型，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。通过前面的说明，除了本文所列举的那些之外，在本公开的范围内的功能上等同的方法和装置对于本领域技术人员而言将是显而易见的。旨在使这些改进和变型落在所附权利要求书的范围内。本公开仅受所附权利要求书以及这些权利要是所给予权利的等同方案的整个范围所限制。应当理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物组成或生物***，当然这些会变化。还应理解的是，本文所使用的术语是仅仅是为了描述特定实施例的目的，而不意在限制。

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用适当地从复数变换成单数和/或从单数变换成复数。为了清晰的目的，本文中明确地阐明了各单数/复数的置换。

本领域技术人员将理解，一般地，本文所使用的术语，尤其是随附权利要求(例如，随附权利要求的主体)中所使用的术语，通常意在为“开放式”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，等等)。本领域技术人员还理解，如果意图表达引导性权利要求记述项的具体数量，该意图将明确地记述在权利要求中，并且在不存在这种记述的情况下，不存在这样的意图。例如，为辅助理解，下面的随附权利要求可能包含了引导性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引导权利要求记述项。然而，这种短语的使用不应解释为暗指不定冠词“一”或“一个”引导权利要求记述项将包含该所引导的权利要求记述项的任何特定权利要求局限于仅包含一个该记述项的实施例，即使当同一权利要求包括了引导性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”或“一个”的不定冠词(例如，“一”和/或“一个”应当解释为表示“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于对于用于引导权利要求记述项的定冠词的使用。另外，即使明确地记述了被引导的权利要求记述项的具体数量，本领域技术人员将理解到这些记述项应当解释为至少表示所记述的数量(例如，没有其它修饰语的裸记述“两个记述项”表示至少两个记述项或两个以上的记述项)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用法的那些实例中，通常这样的构造旨在表达本领域技术人员理解该惯用法的含义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的***”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等等的***)。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯用法的那些实例中，通常这样的构造旨在表达本领域技术人员理解该惯用法的含义(例如，“具有A、B或C中的至少一个的***”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等等的***)。本领域技术人员将进一步理解，呈现两个以上可选项的几乎任何分离词和/或短语，无论是在说明书、权利要求或附图中，都应理解为设想包括一项、任一项或两项的可能性。例如，术语“A或B”将理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

另外，在根据马库什组(Markush group)描述本公开的特征或方案的情况下，本领域技术人员将理解的是本公开也因此以马库什组的任何独立成员或成员的子组来描述。

本领域技术人员将理解的是，为了任何以及全部的目的，诸如在提供所撰写的说明书方面，本文所公开的全部范围也涵盖了任何和全部的可能的子范围及其子范围的组合。可以容易地认识到任何所列范围都充分地描述了同一范围并且使同一范围分解成至少均等的两半、三份、四份、五份、十份等等。作为非限制示例，本文所论述的每个范围可以容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一，等等。本领域技术人员还将理解的是，诸如“多达”、“至少”等所有的语言包括所记述的数量并且是指如上文所论述的随后可以分解成子范围的范围。最后，本领域技术人员将理解的是，范围包括每个独立的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1个、2个或3个单元的组。类似地，具有1-5个单元的组是指具有1个、2个、3个、4个、或5个单元的组，等等。

上文公开的各种以及其它特征和功能或其替选方案可以组合成多个其它不同的***或应用。本领域技术人员可随后做出对其的各种当前不可预见的或不可预期的替选方案、修改方案、变型例或改进，其中每个同样旨在由公开的实施例所涵盖。

Claims (91)

1.一种制造热负荷传感器的方法，所述方法包括：

将至少一种有机指示材料封装在固体聚合物基质中，其中所述有机指示材料被配置为在所述有机指示材料的相变温度下扩散到所述固体聚合物基质中，并且其中扩散程度指示所述传感器上的热负荷，

其中所述有机指示材料在扩散到所述固体聚合物基质中时形成所述固体聚合物基质中的可视指示器，所述可视指示器指示扩散程度且因此指示所述传感器上的所述热负荷，

所述方法进一步包括：将标志放置于所述固体聚合物基质上邻近所述有机指示材料，其中所述标志提供基于所述可视指示器的对所述热负荷的度量。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述封装包括：

将第一可固化聚合物材料提供到容器中；

固化所述第一可固化聚合物材料以形成第一固化聚合物材料；

将所述有机指示材料形成为比所述第一固化聚合物材料小的形状；

将所述有机指示材料放置到所述第一固化聚合物材料上；

将第二可固化聚合物材料施加到所述有机指示材料和所述第一固化聚合物材料上以封装所述有机指示材料；以及

固化所述第二可固化聚合物材料以形成第二固化聚合物材料。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述热负荷被指示为所述固体聚合物基质从透明到至少大体不透明的变化。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述有机指示材料包括在所述相变温度下经历从固态到液态的相变的疏水材料。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述相变温度为30℃至300℃。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述有机指示材料具有至少2个碳原子的碳链。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述有机指示材料是具有至少9个碳原子的烷烃。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述有机指示材料是石蜡。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述热负荷包括暴露时间、暴露温度或它们两者。

10.如权利要求1所述的方法，其中，放置所述标志包括将多个标志置于所述固体聚合物基质上邻近多种所述有机指示材料。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一种有机指示材料包括多种有机指示材料。

12.如权利要求2所述的方法，其中所述第一可固化聚合物材料和所述第二可固化聚合物材料中的至少之一是疏水弹性体材料。

13.如权利要求2所述的方法，其中所述第一可固化聚合物材料和所述第二可固化聚合物材料中的至少之一是聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、聚氨酯、硅氧烷型聚合物，或它们的共聚物。

14.如权利要求2所述的方法，其中所述第一可固化聚合物材料和所述第二可固化聚合物材料中的至少之一是聚二甲基硅氧烷。

15.如权利要求14所述的方法，其中固化所述第一可固化聚合物材料和所述第二可固化聚合物材料中的至少之一包括使所述聚二甲基硅氧烷固化成柔性状态。

16.如权利要求2所述的方法，其中将所述有机指示材料形成为所述形状包括将所述有机指示材料构造成立方体、长方体、方锥体、三角锥体、三棱柱、六棱柱、圆锥体、球体、圆柱体或它们的组合。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述形状是具有1毫米至10毫米的直径以及0.5毫米至5毫米的高度的圆柱体。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述形状是具有4mm的直径以及2mm的高度的圆柱体。

19.如权利要求2所述的方法，其中将所述有机指示材料形成为所述形状包括使所述有机指示材料在腔室内热成形。

20.如权利要求2所述的方法，其中将所述有机指示材料形成为所述形状包括机械切割固相有机指示材料。

21.一种制造化学或生物负荷传感器的方法，所述方法包括：

将至少一种有机指示材料封装在固体聚合物基质中，其中所述有机指示材料被配置为在与目标材料接触时扩散到所述固体聚合物基质中，所述目标材料触发放热反应以将所述有机指示材料加热至相变温度，并且其中扩散程度指示所述传感器上的化学或生物负荷，

其中所述有机指示材料在扩散到所述固体聚合物基质中时在所述固体聚合物基质中形成可视指示器，所述可视指示器指示扩散程度以及因此指示所述传感器上的所述化学或生物负荷，

所述方法进一步包括：将标志放置于所述固体聚合物基质上邻近所述有机指示材料，其中所述标志提供基于所述可视指示器的对所述化学或生物负荷的度量。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述封装包括：

将第一可固化聚合物材料提供到容器中；

固化所述第一可固化聚合物材料以形成第一固化聚合物材料；

将所述有机指示材料形成为比所述第一固化聚合物材料小的形状；

将所述有机指示材料放置到所述第一固化聚合物材料上；

将第二可固化聚合物材料施加到所述有机指示材料和所述第一固化聚合物材料上以封装所述有机指示材料；以及

固化所述第二可固化聚合物材料以形成第二固化聚合物材料。

23.如权利要求21所述的方法，其中所述有机指示材料包括在所述相变温度下经历从固态到液态的相变的疏水材料。

24.如权利要求21所述的方法，其中所述相变温度是30℃至300℃。

25.如权利要求21所述的方法，其中所述有机指示材料具有至少2个碳原子的碳链。

26.如权利要求21所述的方法，其中所述有机指示材料是具有至少9个碳原子的烷烃。

27.如权利要求21所述的方法，其中所述有机指示材料是石蜡。

28.如权利要求21所述的方法，其中所述化学或生物负荷包括暴露于所述目标材料的时间、所述目标材料的浓度、目标材料的类型或它们的组合。

29.如权利要求21所述的方法，其中所述目标材料是农药、激素、微生物、染料成份、聚合物、氢气、酸、碱、挥发性有机化合物或它们的组合。

30.如权利要求21所述的方法，其中所述封装进一步包括将化学反应剂放置为邻近所述有机指示材料的表面。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述化学反应剂被配置成催化所述放热反应。

32.如权利要求30所述的方法，其中所述化学反应剂被配置成与所述目标材料反应以引起所述放热反应。

33.如权利要求30所述的方法，其中所述化学反应剂是乙酸、氢氧化铵、氢氧化钙、碳酸、盐酸、过氧化氢、镁、硝酸、氧气、钯、铂、氢氧化钾、盐、氢氧化钠、硫酸、二氧化钛或它们的组合。

34.如权利要求30所述的方法，其中所述化学反应剂具有荧光标签。

35.如权利要求21所述的方法，其中，放置所述标志包括：将多个标志置于所述固体聚合物基质上邻近多种所述有机指示材料。

36.如权利要求21所述的方法，其中所述至少一种有机指示材料包括多种有机指示材料。

37.如权利要求22所述的方法，其中所述第一可固化聚合物材料和所述第二可固化聚合物材料中的至少之一是疏水弹性体材料。

38.如权利要求22所述的方法，其中所述第一可固化聚合物材料和所述第二可固化聚合物材料中的至少之一是聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、聚氨酯、硅氧烷型聚合物或它们的共聚物。

39.如权利要求22所述的方法，其中所述第一可固化聚合物材料和所述第二可固化聚合物材料中的至少之一是聚二甲基硅氧烷。

40.如权利要求39所述的方法，其中固化所述第一可固化聚合物材料和所述第二可固化聚合物材料中的至少之一包括使所述聚二甲基硅氧烷固化成柔性状态。

41.如权利要求22所述的方法，其中将所述有机指示材料形成为所述形状包括将所述有机指示材料构造成立方体、长方体、方锥体、三角锥体、三棱柱、六棱柱、圆锥体、球体、圆柱体或它们的组合。

42.如权利要求41所述的方法，其中所述形状是具有1毫米至10毫米的直径以及0.5毫米至5毫米的高度的圆柱体。

43.如权利要求41所述的方法，其中所述形状是具有4mm的直径以及2mm的高度的圆柱体。

44.如权利要求22所述的方法，其中将所述有机指示材料形成为所述形状包括使所述有机指示材料在腔室内热成形。

45.如权利要求22所述的方法，其中将所述有机指示材料形成为所述形状包括机械切割固相有机指示材料。

46.一种热负荷传感器，包括：

固体聚合物基质，以及封装在所述固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料，

其中所述有机指示材料被配置成在所述有机指示材料的相变温度下扩散到所述固体聚合物基质中，并且其中扩散程度指示所述传感器上的热负荷，

其中所述有机指示材料被配置成在扩散到所述固体聚合物基质中时在所述固体聚合物基质中形成可视指示器，并且所述可视指示器被配置成指示所述扩散程度且因此指示所述传感器上的所述热负荷，

所述传感器进一步包括：位于所述固体聚合物基质上、邻近所述有机指示材料的标志，其中所述标志提供基于所述可视指示器的对所述热负荷的度量。

47.如权利要求46所述的传感器，其中所述有机指示材料包括被配置为在所述相变温度下经历从固态到液态的相变的疏水材料。

48.如权利要求46所述的传感器，其中所述相变温度为30℃至300℃。

49.如权利要求46所述的传感器，其中所述有机指示材料具有至少2个碳原子的碳链。

50.如权利要求46所述的传感器，其中所述有机指示材料是具有至少9个碳原子的烷烃。

51.如权利要求46所述的传感器，其中所述有机指示材料是石蜡。

52.如权利要求46所述的传感器，其中所述热负荷包括暴露时间、暴露温度或它们两者。

53.如权利要求46所述的传感器，其中，所述标志包括位于多种所述有机指示材料上的多个标志。

54.如权利要求46所述的传感器，其中所述至少一种有机指示材料包括多种有机指示材料。

55.如权利要求46所述的传感器，其中所述固体聚合物基质是疏水弹性体材料。

56.如权利要求46所述的传感器，其中所述固体聚合物基质是聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、聚氨酯、硅氧烷型聚合物或它们的共聚物。

57.如权利要求46所述的传感器，其中所述固体聚合物基质是聚二甲基硅氧烷。

58.如权利要求57所述的传感器，其中所述固体聚合物材料是处于柔性状态的聚二甲基硅氧烷。

59.如权利要求46所述的传感器，其中所述有机指示材料具有如下形状：立方体、长方体、方锥体、三角锥体、三棱柱、六棱柱、圆锥体、球体、圆柱体或它们的组合。

60.如权利要求59所述的传感器，其中所述形状是具有1毫米至10毫米的直径以及0.5毫米至5毫米的高度的圆柱体。

61.如权利要求59所述的传感器，其中所述形状是具有4mm的直径以及2mm的高度的圆柱体。

62.一种化学或生物负荷传感器，包括：

固体聚合物基质，以及封装在所述固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料；其中所述有机指示材料被配置成当与目标材料接触时扩散到所述固体聚合物基质中，所述目标材料触发放热反应以将所述有机指示材料加热到相变温度，并且其中扩散程度指示所述传感器上的化学或生物负荷，

其中所述有机指示材料被配置成当扩散到所述固体聚合物基质中时在所述固体聚合物基质中形成可视指示器，所述可视指示器被配置成指示所述扩散程度且因此指示所述传感器上的所述化学或生物负荷；

所述传感器进一步包括：位于所述固体聚合物基质上、邻近所述有机指示材料的标志，其中所述标志提供基于所述可视指示器的对所述化学或生物负荷的度量。

63.如权利要求62所述的传感器，其中所述有机指示材料包括被配置为在暴露于来自所述放热反应的热量之后经历从固态到液态的相变的疏水材料。

64.如权利要求62所述的传感器，其中所述有机指示材料具有至少2个碳原子的碳链。

65.如权利要求62所述的传感器，其中所述有机指示材料是具有至少9个碳原子的烷烃。

66.如权利要求62所述的传感器，其中所述有机指示材料是石蜡。

67.如权利要求62所述的传感器，其中所述化学或生物负荷包括暴露于所述目标材料的时间、所述目标材料的浓度、目标材料的类型或它们的组合。

68.如权利要求62所述的传感器，其中，所述标志包括位于所述固体聚合物基质上、邻近多种所述有机指示材料的多个标志。

69.如权利要求62所述的传感器，其中所述至少一种有机指示材料包括多种有机指示材料。

70.如权利要求62所述的传感器，其中所述固体聚合物基质是疏水弹性体材料。

71.如权利要求62所述的传感器，其中所述固体聚合物基质是聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、聚氨酯、硅氧烷型聚合物或它们的共聚物。

72.如权利要求62所述的传感器，其中所述固体聚合物基质是聚二甲基硅氧烷。

73.如权利要求72所述的传感器，其中所述固体聚合物基质是柔性的聚二甲基硅氧烷基质。

74.如权利要求62所述的传感器，其中所述有机指示材料具有如下形状：立方体、长方体、方锥体、三角锥体、三棱柱、六棱柱、圆锥体、球体、圆柱体或它们的组合。

75.如权利要求74所述的传感器，其中所述形状是具有1毫米至10毫米的直径以及0.5毫米至5毫米的高度的圆柱体。

76.如权利要求74所述的传感器，其中所述形状是具有4mm的直径以及2mm的高度的圆柱体。

77.如权利要求62所述的传感器，其中所述所述目标材料是农药、激素、微生物、染料成份、聚合物、氢气、酸、碱、挥发性有机化合物和它们的组合。

78.如权利要求62所述的传感器，进一步包括被布置为邻近所述有机指示材料的表面的化学反应剂。

79.如权利要求78所述的传感器，其中所述化学反应剂被配置成催化所述放热反应。

80.如权利要求78所述的传感器，其中所述化学反应剂被配置成与所述目标材料反应以引起所述放热反应。

81.如权利要求78所述的传感器，进一步包括用于被布置在所述固体聚合物基质内、邻近所述有机指示材料的所述化学反应剂的储存器。

82.如权利要求78所述的传感器，进一步包括用于被布置在所述固体聚合物基质内、邻近多种所述有机指示材料的所述化学反应剂的多个储存器。

83.如权利要求78所述的传感器，其中所述化学反应剂是乙酸、氢氧化铵、氢氧化钙、碳酸、盐酸、过氧化氢、镁、硝酸、氧气、钯、铂、氢氧化钾、盐、氢氧化钠、硫酸、二氧化钛或它们的组合。

84.一种并入有指示目标载荷的传感器的制造品，所述传感器包括固体聚合物基质以及封装在所述固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料，其中所述有机指示材料被配置成在所述有机指示材料的相变温度下扩散到所述固体聚合物基质中，并且其中扩散程度指示所述传感器上的目标负荷，

其中所述有机指示材料在扩散到所述固体聚合物基质中时在所述固体聚合物基质中形成可视指示器，所述可视指示器指示所述扩散程度以及因此指示所述传感器上的所述目标负荷，

所述传感器进一步包括：位于所述固体聚合物基质上、邻近所述有机指示材料的标志，其中所述标志提供基于所述可视指示器的对所述目标负荷的度量。

85.如权利要求84所述的制造品，其中所述传感器是热负荷传感器，并且所述目标负荷是热负荷，包括暴露时间、暴露温度或它们两者。

86.如权利要求84所述的制造品，其中所述传感器是化学或生物负荷传感器，并且所述目标负荷是化学或生物负荷，包括暴露于目标材料的时间、所述目标材料的浓度、目标材料的类型或它们的任意组合。

87.如权利要求86所述的制造品，其中当所述传感器暴露于所述目标材料时，所述目标材料触发放热反应，所述放热反应将所述有机指示材料加热到所述相变温度。

88.如权利要求86所述的制造品，其中所述目标材料是农药、激素、微生物、染料成份、聚合物、氢气、酸、碱、挥发性有机化合物或它们的组合。

89.如权利要求86所述的制造品，进一步包括邻近所述有机指示材料的化学反应剂，其中所述传感器暴露于所述目标材料触发所述化学反应剂与所述目标材料之间的放热反应，从而将所述有机指示材料加热至所述相变温度。

90.一种检测热负荷的方法，所述方法包括：

提供至少一个热负荷传感器，所述至少一个热负荷传感器包括固体聚合物基质，以及封装在所述固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料；以及

基于所述有机指示材料到所述固体聚合物基质中的扩散量来确定来自所述至少一个热负荷传感器的所述热负荷，

其中所述有机指示材料在扩散到所述固体聚合物基质中时在所述固体聚合物基质中形成可视指示器，所述可视指示器指示所述扩散程度以及因此指示所述传感器上的所述热负荷，

所述方法进一步包括：将标志放置于所述固体聚合物基质上邻近所述有机指示材料，其中所述标志提供基于所述可视指示器的对所述热负荷的度量。

91.一种检测化学或生物目标材料的方法，所述方法包括：

提供至少一个化学或生物负荷传感器，所述至少一个化学或生物负荷传感器包括固体聚合物基质，以及封装在所述固体聚合物基质内的至少一种有机指示材料；以及

基于所述有机指示材料到所述固体聚合物基质内的扩散量来确定来自所述至少一个化学或生物负荷传感器的化学或生物负荷，

其中所述有机指示材料在扩散到所述固体聚合物基质中时在所述固体聚合物基质中形成可视指示器，所述可视指示器指示所述扩散程度以及因此指示所述传感器上的所述化学或生物负荷，

所述方法进一步包括将标志放置于所述固体聚合物基质上邻近所述有机指示材料，其中所述标志提供基于所述可视指示器的对所述化学或生物负荷的度量。