https://frosthead.com

Облеклото може скоро да бъде в състояние да промени цвета си в присъствието на вредни газове

Доскоро, отколкото може би си мислите - средата на 80-те години, миньорите са използвали клетки в канали като система за ранно предупреждение за въглероден окис. Птиците са свръхчувствителни към въздействието на токсичните газове, така че, когато човек се надупчи над миньорите, знаеше, че е време да се побере чист въздух. Канарите в крайна сметка бяха заменени от по-хуманна технология - цифрови сензори, подобни на детекторите за въглероден окис, които много от нас сега имат в домовете си.

Но представете си, ако вместо това миньори - или войници, или спасители - могат просто да облекат риза, която да промени цвета си в присъствието на опасен газ.

Това е технологията, която в момента се разработва в университета Tufts, където изследователите са създали обагрени нишки, които променят цвета си при наличие на въглероден оксид и други опасности. Те се надяват нишките в крайна сметка да бъдат вплетени в умно облекло, за да се възползват работниците в най-различни области. Това облекло потенциално би могло да бъде дори по-достъпно и лесно за използване от сегашните методи за откриване на газ, твърдят изследователите.

„Искахме да разработим решение за мониторинг на околната среда, при което не е нужно да помните да вземете сензора със себе си“, казва Рейчъл Овьон, студентка по химическо и биологично инженерство в Tufts. „С нашите нишки за пране на газ, сензорът може да бъде вграден в нещо, което вече бихте облекли, като риза.“

Owyeung беше водещ автор на статия за технологията, публикувана наскоро в списанието Scientific Reports .

Изследователите изследвали три вида багрила: MnTPP, метил червено и бромотимолово синьо. MnTPP и бромотимол синьо откриват амоняк, докато метилово червено открива хлороводород, и двата могат да навредят на очите, кожата и дихателните пътища. Те използваха специален процес, за да свържат багрилото с нишката, като го обработват с оцетна киселина, което прави нишката по-груба и позволява по-здраво закрепване. След това прилагат полимер върху нишката, за да създадат водоотблъскващо уплътнение. По този начин получената дреха може да се пере, без багрилото да се изпуска.

Промяната в цвета, която се случва, когато нишките са изложени на газ, може да се види с просто око или с камера на смартфон. Камерата позволява още по-чувствително откриване, четене на фини промени в цвета, настъпващи, когато опасните вещества достигат до 50 части на милион.

Облекло или материали, направени от нишките за промяна на цвета, могат да имат голямо разнообразие от приложения. Може да се използва от работници, които се занимават с почистващи препарати, торове или химическо производство, материали, които могат да отделят опасни газове. Това може да помогне на военните да избегнат химическо оръжие. Може дори да се използва под вода - газовите сензори са стабилни във вода, което им позволява да откриват разтворени газове. Това може да бъде полезно в нефтената и газовата промишленост. Той би могъл също да има медицинска употреба, като открие нивата на газ в кръвта или други биологични течности като начин за диагностициране на заболявания. Екипът се надява облеклото за откриване на газове да бъде особено полезно в среда с ниски ресурси, където работниците може да нямат достъп или да обучават цифрови устройства.

„Любимото ми приложение, като човек, който работи в изследователска лаборатория всеки ден, вгражда нишките си в лабораторни палта, “ казва Оюенг. „От мен се изисква да нося лабораторното палто по всяко време и ако пластирът в лабораторното ми палто беше да променя цвета си, щях да знам, че в работната ми зона има някои летливи съединения. Това ми предоставя наблюдение в реално време на моя непосредствен район, така че може да ускори времето ми за реакция, за да гарантирам моята безопасност и безопасността на другите. "

Следващите стъпки на екипа ще бъдат по-нататъшно проучване как те могат да използват нишките за откриване на разтворени газове във вода.

„Прилагането на pH чувствителни оцветители към текстила не е ново, но специфичното приложение на авторите - откриването на газ - ми се струва ново и е интересно“, казва Харолд Фрийман, професор по текстилна химия в държавния университет в Северна Каролина.

Фрийман казва, че технологията се вписва в настоящите изследвания на електронния текстил с вградени сензори за наблюдение на телесните функции.

„Изглежда логично да се разшири настоящата технология за откриване на вредни атмосферни газове“, казва той.

Канарите навсякъде със сигурност ще одобрят.

Облеклото може скоро да бъде в състояние да промени цвета си в присъствието на вредни газове