Новые чернила, изменяющие цвет, могут помочь в мониторинге здоровья и окружающей среды - например, позволяя одежде, которая меняет оттенки при воздействии пота, или гобелену, меняющему цвет, если в комнату проникает опасный газ. Состав можно было напечатать на чем угодно, от футболки до палатки.
Носимые сенсорные устройства, такие как умные часы и нашивки, используют электронику для контроля частоты сердечных сокращений, уровня глюкозы в крови и т. д. Теперь исследователи из Silklab Университета Тафтса говорят, что их новые чернила на шелковой основе могут реагировать и количественно определять присутствие химических веществ на теле или вокруг него. «Способность шелка« действовать как защитный «кокон» для биологических материалов» означает, что необходимые чувствительные и изменяющие цвет соединения могут быть добавлены в чернила без потери их функции», - говорит Фьоренцо Оменетто, биомедицинский инженер Silklab и старший автор новой книги. статья о технологии, опубликованная в июле в Advanced Materials.
Исследователи улучшили более раннюю версию, которая работала со струйными принтерами, загустив чернила химическим альгинатом натрия, чтобы сделать их пригодными для трафаретной печати, а затем добавили различные реактивные вещества. С помощью новых чернил они теперь могут «легко печатать большое количество реактивных элементов на больших поверхностях», - говорит Оменетто.
Команда сделала чернила, расщепляя волокна сырого шелка на составляющие белки, которые исследователи суспендировали в воде. Затем они смешали различные реакционноспособные молекулы и проанализировали, как полученные продукты меняют цвет при изменении окружающей среды. При печати на ткани и ношении индикаторы pH, например, могут передавать информацию о здоровье кожи или обезвоживании; лактатоксидаза может измерять уровень усталости носителя. Изменения видны невооруженным глазом, но исследователи также использовали анализ изображений с камеры, чтобы постоянно отслеживать изменения цвета и создавать базу данных значений.
«В случае футболки владелец« раскрашивает »рубашку [посредством] упражнений - цветами, соответствующими распределению кислотности его пота», - говорит Оменетто. По его словам, чернила также можно адаптировать для отслеживания изменений окружающей среды в комнате или для реагирования на бактерии и отслеживания прогрессирования заболевания.
Инженер-механик Тайлер Рэй из Гавайского университета в Маноа, который не участвовал в исследовании, отмечает, что большинство современных носимых мониторов жесткие и довольно громоздкие. Новая технология чернил обладает «потенциалом для превращения потребительских носимых устройств из новинок для отдыха в носимые на теле физиологические инструменты клинического уровня, которые позволяют получать полезную для врача информацию», - говорит он. Но «одна из проблем любого колориметрического подхода - это влияние различных условий окружающей среды на точность, таких как освещение ... или используемая камера». Дальнейшая работа должна решить эти проблемы.
*****************************************************************************
А вот еще пара интересных статей:
Металинзы и как они могут изменить наш мир.
Ученые придумали незамерзающий асфальт из ингредиента для производства пилюль.