Opracowano nowatorską metodę wytwarzania barwionych nici, które zmieniają kolor po wykryciu różnych gazów. Wplecione w odzież, inteligentne, wykrywające gaz nici mają nadawać się do wielokrotnego użytku i stanowić niedrogi środek bezpieczeństwa w środowisku medycznym, miejscu pracy, wojsku i ratownictwie.

Nowoczesne nici wpływają na bezpieczeństwo pracy

Naukowcy z TUFTS – amerykańskiej wyższej uczelni znajdującej się w Medford w stanie Massachusets – wykazali, że zmiany wizualne w kolorystyce wplecionych w odzież nici mogą być zauważone już gołym okiem. Wydaje się to niezwykle przydatne w miejscach podwyższonego ryzyka – podczas pracy w laboratoriach chemicznych albo w ratownictwie specjalistycznym, gdzie niezwykle ważna jest ostrożność, a życie i zdrowie pracowników może być zagrożone. Inteligentne nici mają nadawać się do wielokrotnego użytku, co sprawia, że mogą okazać się bardzo tanim środkiem bezpieczeństwa.

Technologia ma zastąpić precyzyjne urządzenia elektroniczne, które są powszechnie stosowane do wykrywania gazów lotnych. Rozszerzenie możliwości tekstyliów o wykrywanie gazów umożliwia odczyt, który nie wymaga żadnych dodatkowych sprzętów. Pracownicy nie będą potrzebowali również specjalistycznego szkolenia – wystarczy że zauważą zmianę koloru w strategicznych miejscach kombinezonów, w które wszyte zostaną nowoczesne nici. To podejście może uczynić tę technologię ogólnodostępną dla szeroko rozumianej siły roboczej lub biednych społeczności, które będą na bieżąco korzystać z informacji jakie dadzą im nowoczesne tekstylia.

Jak stworzono nowoczesne nici?

W badaniach użyto barwnika na bazie manganu, mezotetrafenyloporfiny (MnTPP), czerwieni metylowej i błękitu bromotylowego. Kombinacja MnTPP oraz błękitu bromotylowego może wykrywać amoniak, zaś czerwień metylowa może sygnalizować obecność chlorowodoru – czyli gazy powszechnie uwalniane z materiałów czyszczących, nawozów roślinnych oraz produktów chemicznych. Trzyetapowy proces produkcji zatrzymuje barwnik w nici. Nić jest najpierw zanurzana w barwniku, a następnie poddawana działaniu kwasu octowego co powoduje, że włókno pęcznieje, a powierzchnia robi się bardziej chropowata. Na koniec nić jest traktowana polidimetylosiloksanem (PDMS), który tworzy elastyczne uszczelnienie wokół nici i barwnika.

Barwniki, których używamy działają na różne sposoby, dzięki temu możemy wykrywać gazy o różnych właściwościach – mówi Sameer Sonkusale, profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej w TUFS –

Korzystne wyniki badań i nadzieja na przyszłość

Podczas badań barwniki zmieniały kolor w sposób zależny i  proporcjonalny do stężenia gazu, który równocześnie był mierzony metodami spektroskopowymi. Pomiędzy precyzją spektrometru, a ludzkim okiem istnieje możliwość używania smartfonu do odczytywania i kwantyfikacji zmian kolorów lub interpretowania kombinacji kolorów przy użyciu wielu nici i barwników. Nici działały nawet pod wodą, wykrywając obecność rozpuszczonego amoniaku.

Podczas gdy szczeliwo PDMS jest hydrofobowe i utrzymuje wodę z dala od samej nici to rozpuszczone gazy mogą jeszcze dotrzeć do barwnika zatartego w nici. To sprawia, że tkaniny z wszytymi inteligentnymi nićmi będą mogły skutecznie ostrzegać przed dwutlenkiem węgla podczas poszukiwania ropy i gazu pod wodą – powiedziała Rachel Owyeung z Wydziału Inzynierii Chemicznej i Biologicznej TUFTS.

Naukowcy twierdzą, że wielokrotnie mycie i używanie pod wodą nie rozcieńcza użytych barwników. To oznacza że tkaniny z nowoczesnymi nićmi będą nadawać się do prania tym samym będą wielokrotnego użytku.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here