編織成衣服的線可以檢測(cè)到有害的環(huán)境氣體

研究人員開(kāi)發(fā)出感應(yīng)線，可以在檢測(cè)環(huán)境中的氣體時(shí)編織成衣服并改變顏色。可以為人們提供更好的環(huán)境和健康視圖的傳感器是可穿戴技術(shù)的一些承諾。塔夫斯大學(xué)的研究人員為染色線創(chuàng)造了一種新的制造工藝，可以作為紡織品的傳感器，并在檢測(cè)到不同類型的氣體時(shí)改變顏色。

這些線可以編織成衣服，供醫(yī)療領(lǐng)域，軍隊(duì)，救援環(huán)境以及可能接觸有害氣體的某些類型的工作場(chǎng)所的人員使用。研究人員說(shuō)，這將使人們能夠在這些情況下更好地控制自己的健康和安全，并為他們執(zhí)行任務(wù)提供更安全的環(huán)境。Atlantic Design&Manufacturing是東海岸領(lǐng)先的設(shè)計(jì)工程師貿(mào)易展，提供最新的3D打印，自動(dòng)化和CAD / CAM軟件，包括FedEx，GE Appliances，Procter&Gamble以及其他數(shù)百種軟件。

光學(xué)傳感器和其他有害氣體環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)存在一段時(shí)間了，塔夫茨化學(xué)和生物工程系的研究生Rachel Owyeung告訴設(shè)計(jì)新聞。然而，當(dāng)前的解決方案要求用戶在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之前認(rèn)識(shí)到危險(xiǎn)，要求他們帶來(lái)傳感器和讀出系統(tǒng)。

她說(shuō)，由于在某些情況下并不總是能夠知道氣體的危害，因此使用傳感器是保護(hù)用戶免受任何潛在危害的另一種方法，并且可以與現(xiàn)有解決方案一起使用。

“通過(guò)我們的解決方案，這些基于螺紋的傳感器可以集成到您已經(jīng)佩戴的紡織品中，使我們的方法更適用于現(xiàn)實(shí)環(huán)境，”Owyeung說(shuō)。

研究人員使用錳基染料，MnTPP，甲基紅和溴百里酚藍(lán)來(lái)證明其概念。研究人員說(shuō)，MnTPP和溴百里酚藍(lán)可以檢測(cè)氨，而甲基紅可以檢測(cè)到氯化氫。清潔用品，肥料以及化學(xué)和材料生產(chǎn)通常會(huì)釋放這些氣體。

“我們的線程是通過(guò)一系列簡(jiǎn)單的浸漬和干燥步驟制成的，”Owyeung解釋道。“首先，將棉線浸入某種染料溶液中，然后將它們浸入乙酸溶液中，最后浸入聚二甲基硅氧烷(PDMS)中。乙酸和PDMS步驟對(duì)于確保這些傳感器在水中的穩(wěn)定性至關(guān)重要，因此它們可以被洗滌。

至于傳感機(jī)制，每個(gè)染料分子包括一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)取向，在存在于氣體中的某種化合物化學(xué)存在下經(jīng)歷構(gòu)象變化，她說(shuō)。“這種變化會(huì)影響光與染料分子的相互作用，因此我們的眼睛會(huì)感覺(jué)到顏色的變化，”Owyeung說(shuō)。研究人員在“科學(xué)報(bào)告”雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文，其中Owyeung是第一作者。