Rokavica kot opozorilo o strupu

Nov tekstil kaže na prisotnost strupenih snovi zaradi spremembe barve

Roka senzorja ob obstoju nevarne snovi postane modra. © Fraunhofer EMFT
prebral

Ali je predmet onesnažen s strupenimi snovmi? Ali zrak vsebuje strupene pline? Na ta vprašanja lahko v prihodnosti odgovorijo nenavadne rokavice: inteligentni tekstil prepozna strupene snovi in ​​to pokaže z razbarvanjem. To omogoča integrirano indikcijsko barvilo, ki reagira posebej na toksin, ki ga spremljamo. Princip se lahko uporablja v laboratoriju, lahko pa tudi pri hrani.

Zaposleni v kemični proizvodnji, industriji polprevodnikov ali v laboratorijih so pogosto izpostavljeni škodljivim snovem. Problem: Številne agresivne snovi so človeške čute neopazne, zaradi česar je ravnanje z njimi tako nevarno. Od občutljivih instrumentov do kamer za termično slikanje obstaja velika izbira senzorjev, ki jih delodajalci uporabljajo za zaščito svojih zaposlenih pred nevarnimi snovmi. V prihodnosti bo ta spekter razširjen s pametno rešitvijo, ki je enostavna za upravljanje in ne potrebuje nobene moči:

Barvilo indikatorjev je prilagojeno strupu

Raziskovalci iz Fraunhoferjevega inštituta za modularne trdne tehnologije EMFT v Regensburgu so razvili rokavico, ki zazna, ali so v zunanjem zraku strupene snovi. Zaščitna rokavica je opremljena z ustreznimi materiali senzorjev in označuje prisotnost nevarnih snovi s spremembo barve. Znanstveniki materiale prilagodijo ustreznim snovem in s tem aplikaciji. Sprememba barve, na primer od brezbarvne - brez nevarnosti - do modre - odkrit strup - takoj opozori zaposlenega.

"S sintezo ustreznih senzorskih barvil lahko zaznamo pline, kot sta ogljikov monoksid ali vodikov sulfid, " pojasnjuje Sabine Trupp, vodja skupine Fraunhofer EMFT Sensor Materials. "Zaščitna oblačila so le eno možno področje uporabe. Senzorski materiali bi se lahko uporabili tudi za hiter pregled plinovodov zaradi puščanja. "

Kemična reakcija povzroči spremembo barve

Opozorilo sproži indikacijsko barvilo, vgrajeno v rokavice, ki reagira na prisotnost nevarnih snovi s spremembo barve. Za opremljanje tekstila s senzorično aktivnimi barvili strokovnjaki EMFT uporabljajo različne tehnike: Senzorska barvila se na oblačila nanesejo po običajnih metodah barvanja in tiskanja, na primer s pritrditvijo v potopno kopel. Pred tem raziskovalci barvne molekule s ciljno kemično modifikacijo prilagodijo ustreznim vlakninam tekstila. zaslon

Tekstil je lahko premazan tudi s senzornimi delci, ki so bili opremljeni s senzornimi barvili. V ta namen znanstveniki bodisi integrirajo molekule barvila v komercialne pigmente ali pa jih sestavijo popolnoma sintetično. Nato se pigmenti obdelajo po običajnih postopkih dodelave tekstila; Delci senzorja so na primer primerni tudi za sitotisk. "Katero varianto bomo izbrali, je odvisno od zahtev načrtovane prijave, " pravi Trupp.

Izziv je predvsem v prilagojenem razvoju senzorskih barvil. "Molekula barvila mora ciljno prepoznati določenega analita, šele nato pride do kemične reakcije, " razlaga Trupp. "Poleg tega se mora barvilo varno oprijemati, ne sme se ga izpirati. Pri izbiri barve upoštevamo tudi želje kupca. Vse te vidike je treba upoštevati v strukturi molekul in lastnosti pigmenta.

Uporaba tudi za dolgoročno spremljanje in hrano

Strokovnjak že ima nove ideje, kako bi se rešitev lahko razvijala. Na primer, miniaturni senzorski modul, vgrajen v tekstil, lahko registrira nevarne snovi, ki hranijo izmerjene vrednosti in jih posreduje v centralno enoto. V daljšem časovnem obdobju je mogoče dokumentirati, kako pogosto je bila oseba v nevarnem okolju izpostavljena strupenim koncentracijam.

Raziskovalec v prehrambeni industriji vidi nadaljnje potencialne aplikacije: Sistemi barvnih indikatorjev, integrirani v folije ali zapiralke za steklenice, bi morali v prihodnosti prepoznati kakovost pakiranih živil. Ker je najboljši pred datumom, ni garancije, zaradi napak pri pakiranju, skladiščenju ali motenj v hladilni verigi pa se blago pogosto pokvari predčasno, ga potrošnik ne opazi. Prizadenejo predvsem olje in maščobne izdelke, pa tudi meso, ribe in pripravljene obroke.

(Fraunhofer-Gesellschaft, 03.05.2013 - NPO)