Инженеры разработали метод изготовления газоанализирующих нитей, которые меняют цвет при обнаружении различных опасных газов в воздухе или под водой. Они могут быть вплетены в одежду, не промокают и позволяют визуально определять даже сложные смеси ядовитых веществ.
По словам ученых из Университета Тафтса, чувствительность нитей не уступает электронным устройствам и их можно применять без дополнительного оборудования или специальной подготовки.
Для их создания исследователи окунали нить в различные красители на основе марганца, метиловый красный и бромтимоловый синий. Затем обрабатывали уксусной кислотой, от чего волокна набухали, а поверхность становилась грубой, улучшая взаимодействие индикаторов с волокнами основы. После этого покрывали полидиметилсилоксаном (ПДМС), создавая гибкий физический защитный слой, пропускающий газ, но отталкивающий воду, препятствуя вымыванию красителей.
Исследователи говорят, что поскольку применяемые индикаторы работают по-разному, то можно определять газы с различными химическими свойствами, а использование простых красителей обеспечивает широкий выбор функциональных химикатов.
Изменение цвета газоанализирующей нити зависит от концентрации газа. При необходимости уточнения количественной оценки показателя или интерпретации цветовых сигнатур нескольких «умных» нитей и аналитов, можно использовать приложения на смартфоне.
В ходе подводных испытаний, инженеры успешно зафиксировали наличие растворенного аммиака. По их словам, такие датчики можно вплетать в одежду или создавать из них ткани, используя в качестве доступного средства безопасности для персонала промышленных предприятий, военных, спасателей и медработников.
Ранее ученые обнаружили, что целлюлоза, пропитанная специальной полимерной смесью, служит датчиком для одновременного и независимого изменения температуры, давления и влажности.