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用于智能衣服的变色线可以检测气体

发布时间:2019-04-09 14:32:29 来源:

塔夫斯大学的研究人员表示,纺织探测器可用于公共卫生,工作场所安全,军事和救援应用。

科学家们在探测各种气体时创造了改变颜色的线,这一进步可以帮助开发可以嗅出有毒化学物质的智能织物。

来自美国塔夫斯大学的研究人员证明,通过智能手机摄像头可以直观地读取线,或者更精确地读取线,以检测由于分析物低至百万分之50的颜色变化。

他们说,在医疗,工作场所,军事和救援环境中,编织成衣服,智能的气体检测线可以提供可重复使用,可清洗且价格合理的安全资产。

该研究发表在“科学报告”杂志上,描述了制造方法及其扩展到各种染料和检测复杂气体混合物的能力。

研究人员在一份声明中表示,虽然不能取代通常用于检测挥发性气体的电子设备的精度,但将气体检测结合到纺织品中可以实现无设备读数,而无需专门培训。

这种方法可以使普通劳动力或低资源社区能够获得技术,这些社区可以从纺织品提供的信息中受益。

该研究使用锰基染料,MnTPP,甲基红和溴百里酚蓝来证明这一概念。MnTPP和溴百里酚蓝可以检测氨,而甲基红可以检测氯化氢 - 通常从清洁用品,肥料和化学品和材料生产中释放的气体。

一个三步过程“捕获”线程中的染料。首先将线浸入染料中,然后用乙酸处理,这使得表面更粗糙并使纤维溶胀,可能允许染料和胎面之间更多的结合相互作用。

最后,用聚二甲基硅氧烷(PDMS)处理线,在线和染料周围形成柔韧的物理密封,这也可以防水并防止染料在洗涤过程中浸出。重要的是,PDMS也是透气的,允许分析物到达光学染料。

“我们使用的染料以不同的方式工作,因此我们可以检测出不同化学物质的气体,”塔夫茨大学教授Sameer Sonkusale说。

该团队使用简单的染料检测具有酸性或碱性的气体。

“但由于我们使用的方法可以有效地将染料捕获到线上,而不是过多地依赖于结合化学,我们可以更灵活地使用具有多种功能化学的染料来检测不同类型的气体,”Sonkusale说。 。

测试的染料以与光谱法测量的气体浓度相关且成比例的方式改变颜色。

在光谱仪和人眼的精度之间,可以使用智能手机读出和量化颜色变化或使用多个线程和染料解释颜色签名。

“这将使我们能够扩大检测范围,一次测量多种分析物,或者用独特的比色特征来区分分析物,”Sonkusale说。

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