ด้ายผ้าที่เปลี่ยนสีเหล่านี้อาจกลายเป็นรูปแบบใหม่ในการปกป้องพนักงานและพนักงานที่ทำงานใกล้กับก๊าซอันตรายวิศวกรจากมหาวิทยาลัยทัฟส์ได้พัฒนาวิธีการประดิษฐ์แบบใหม่เพื่อสร้างเส้นด้ายย้อมที่จะเปลี่ยนสีเมื่อตรวจพบก๊าซอันตรายหลายชนิด ทอเป็นเสื้อผ้า ด้ายที่ตรวจจับก๊าซได้อย่างชาญฉลาดสามารถให้อุปกรณ์ความปลอดภัยที่นำกลับมาใช้ใหม่ ซักได้ และราคาไม่แพง ในสภาพแวดล้อมทางการแพทย์ สถานที่ทำงาน การทหาร และการกู้ภัย พวกเขากล่าว
การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในวันนี้ในวารสาร
Scientific Reportsได้อธิบายถึงวิธีการประดิษฐ์และความสามารถในการขยายไปสู่สีย้อมที่หลากหลายและการตรวจจับส่วนผสมของก๊าซที่ซับซ้อน นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าเธรดสามารถอ่านได้ด้วยตาเปล่าหรือแม่นยำยิ่งขึ้นด้วยการใช้กล้องสมาร์ทโฟน เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสีอันเนื่องมาจากการวิเคราะห์ที่ต่ำถึง 50 ส่วนต่อล้าน
นักวิจัยกล่าวว่าแม้จะไม่ได้เปลี่ยนความแม่นยำ
ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันทั่วไปในการตรวจจับก๊าซระเหย แต่การรวมการตรวจจับก๊าซเข้ากับสิ่งทอช่วยให้สามารถอ่านข้อมูลได้โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์ โดยไม่จำเป็นต้องฝึกอบรมเฉพาะทาง
แนวทางดังกล่าวอาจทำให้พนักงานทั่วไปเข้าถึงเทคโนโลยีได้ หรือชุมชนที่มีทรัพยากรต่ำจะได้รับประโยชน์จากข้อมูลที่สิ่งทอมอบให้ดู : Hero Pit Bull บังคับให้เธอออกจากบ้านเพื่อเรียกตำรวจและหยุดการรั่วไหลของก๊าซที่อาจเป็นอันตราย
การศึกษาใช้สีย้อมที่มีแมงกานีส MnTPP เมทิลเรด
และโบรโมไทมอลบลูเพื่อพิสูจน์แนวคิดนี้ MnTPP และโบรโมไทมอลบลูสามารถตรวจจับแอมโมเนียได้ ในขณะที่เมทิลเรดสามารถตรวจจับไฮโดรเจนคลอไรด์ ซึ่งเป็นก๊าซที่มักปล่อยออกมาจากวัสดุทำความสะอาด ปุ๋ย และจากการผลิตสารเคมีและวัสดุ
กระบวนการสามขั้นตอน “ดักจับ” สีย้อมในด้าย
ขั้นแรก ด้ายจะถูกจุ่มลงในสีย้อม จากนั้นจึงบำบัดด้วยกรดอะซิติก ซึ่งทำให้พื้นผิวหยาบขึ้นและทำให้เส้นใยพองตัว ซึ่งอาจช่วยให้มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสีย้อมกับดอกยางมากขึ้น สุดท้าย ด้ายจะได้รับการบำบัดด้วยพอลิไดเมทิลซิลอกเซน (PDMS) ซึ่งสร้างการผนึกทางกายภาพที่ยืดหยุ่นรอบๆ ด้ายและสีย้อม ซึ่งยังขับไล่น้ำและป้องกันไม่ให้สีย้อมหลุดออกระหว่างการซัก ที่สำคัญ PDMS ยังสามารถซึมผ่านของก๊าซได้ ทำให้สารที่วิเคราะห์ไปถึงสีย้อมแสงได้
Sameer Sonkusale ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้า
และคอมพิวเตอร์ที่ School of Engineering ของ Tufts University และผู้เขียนงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกล่าวว่า “สีย้อมที่เราใช้ทำงานในรูปแบบต่างๆ กัน ดังนั้นเราจึงสามารถตรวจจับก๊าซด้วยสารเคมีต่างๆ ได้” “แต่เนื่องจากเราใช้วิธีการที่ดักจับสีย้อมกับด้ายอย่างมีประสิทธิภาพ แทนที่จะต้องพึ่งพาสารเคมียึดเกาะมากนัก เราจึงมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการใช้สีย้อมที่มีสารเคมีเชิงฟังก์ชันที่หลากหลายเพื่อตรวจจับก๊าซประเภทต่างๆ” เขากล่าว .
หลังจากการระดมทุนที่ประสบความสำเร็จอย่างล้นหลาม
ตอนนี้คุณสามารถสั่งซื้อหมวกกันน็อคจักรยานที่ดูเหมือนหมวกทั่วไปได้แล้วทีมของ Sonkusale ใช้สีย้อมธรรมดาที่ตรวจจับก๊าซที่มีคุณสมบัติเป็นกรดหรือด่าง สีย้อมที่ทดสอบจะเปลี่ยนสีในลักษณะที่ขึ้นกับความเข้มข้นของก๊าซที่วัดโดยใช้วิธีสเปกโตรสโกปี ระหว่างความเที่ยงตรงของสเปกโตรมิเตอร์กับสายตามนุษย์มีความเป็นไปได้ที่จะใช้สมาร์ทโฟนเพื่ออ่านและหาปริมาณการเปลี่ยนสีหรือตีความลาย
เซ็นสีโดยใช้ด้ายและสีย้อมหลายเส้น
“นั่นจะช่วยให้เราสามารถขยายขนาดการตรวจจับเพื่อวัดผลการวิเคราะห์จำนวนมากในคราวเดียว หรือเพื่อแยกความแตกต่างของการวิเคราะห์ด้วยลายเซ็นสีเฉพาะ” Sonkusale กล่าวด้ายทำงานแม้ใต้น้ำ โดยตรวจพบการมีอยู่ของแอมโมเนียที่ละลายในน้ำเพิ่มเติม : วิศวกรของ NASA ช่วยประหยัดเครื่องบินโดยสารจากภัยพิบัติ เมื่อเขาสังเกตเห็นความผิดปกติจากที่นั่งริมหน้าต่าง
