編織成衣服的線可以檢測到有害的環(huán)境氣體

研究人員開發(fā)出感應線，可以在檢測環(huán)境中的氣體時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的一些承諾。塔夫斯大學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，并在檢測到不同類型的氣體時改變顏色。

這些線可以編織成衣服，供醫(yī)療領域，軍隊，救援環(huán)境以及可能接觸有害氣體的某些類型的工作場所的人員使用。研究人員說，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)行任務提供更安全的環(huán)境。Atlantic Design&Manufacturing是東海岸領先的設計工程師貿易展，提供最新的3D打印，自動化和CAD / CAM軟件，包括FedEx，GE Appliances，Procter&Gamble以及其他數(shù)百種軟件。

光學傳感器和其他有害氣體環(huán)境監(jiān)測技術已經存在一段時間了，塔夫茨化學和生物工程系的研究生Rachel Owyeung告訴設計新聞。然而，當前的解決方案要求用戶在到達現(xiàn)場之前認識到危險，要求他們帶來傳感器和讀出系統(tǒng)。

她說，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佩戴的紡織品中，使我們的方法更適用于現(xiàn)實環(huán)境，”Owyeung說。

研究人員使用錳基染料，MnTPP，甲基紅和溴百里酚藍來證明其概念。研究人員說，MnTPP和溴百里酚藍可以檢測氨，而甲基紅可以檢測到氯化氫。清潔用品，肥料以及化學和材料生產通常會釋放這些氣體。

“我們的線程是通過一系列簡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步驟對于確保這些傳感器在水中的穩(wěn)定性至關重要，因此它們可以被洗滌。

至于傳感機制，每個染料分子包括一個特定的結構取向，在存在于氣體中的某種化合物化學存在下經歷構象變化，她說。“這種變化會影響光與染料分子的相互作用，因此我們的眼睛會感覺到顏色的變化，”Owyeung說。研究人員在“科學報告”雜志上發(fā)表了一篇關于他們工作的論文，其中Owyeung是第一作者。