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靠改造自个儿颜色来检查实验差异的气体,闻毒

2019-07-26 00:37栏目:企业文化
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石蕊试纸,是生活中最常见的通过改变自身颜色来做检测的化学实验。同理可得,含有化学成分的染料遇到不同气体也可改变自身的颜色。

【环球网科技综合报道】据美国合众社4月8日报道,发表于《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一项研究指出,美国塔夫斯大学(Tufts University)的研究人员成功研制出了一种新型化学丝线,当其检测到特殊气体时会变色。这种丝线可以用于制作衣物,从而帮助探测有毒气体。

美国工程师们开发出一种新的制造方法来创造染色的线。这些线在检测到多种气体时会改变颜色。而通过智能手机摄像头更精准地解读,检测到低至百万分之五十的颜色变化。

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例如:MnTPP和溴麝香草酚蓝可检测氨气,而甲基红可检测氯化氢,这些气体通常会在清洁用品、化肥、化学物质和材料生产时释放出来。

塔夫斯大学电气和计算机工程教授萨米尔•桑库塞(Sameer Sonkusale)称,目前监测污染气体或有害气体仍需要使用专门的传感器和设备,而此次研制出的新型化学丝线可以将传感器与衣物结合,实验室外套甚至是普通T恤都可以检测出特定气体。

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除了有助于科学观察,这种丝线还可以帮助人们避开危险气体。“穿着化学丝线制成的衣服,你可以在进入危险环境前就意识到危险气体的存在。”萨米尔•桑库塞说。

在用实验验证科学试想时,萨米尔•桑库塞和塔夫茨大学工程学的研究生雷切尔•欧永(Rachel Owyeung)使用了科学的方法。他们把织线浸泡在气体检测染料中,包括锰基染料,四苯基锰卟啉,甲基红和溴百里酚蓝。其中,四苯基锰卟啉和溴百里酚蓝染料会对氨产生反应,而甲基红则用于检测氯化氢。随后,研究人员用醋酸处理这些染色的丝线。据悉,醋酸会使丝线膨胀,扩大丝线的染色面积,进而增加纱线与目标气体分子反应的几率。最后,研究者们用聚二甲基硅氧烷对丝线进行处理。聚二甲基硅氧烷具有透气性,但会排斥水,防止染料在洗涤过程中渗出。

研究人员指出,实验中使用的染料在对具有特定化学性质的气体分子起反应时会改变颜色,颜色的变化反映了目标气体浓度的强度。此外,这些染料会对多种空气污染气体产生反应,包括氮氧化物,二氧化硫和乙醛。

塔夫斯大学的研究人员希望能将这种化学丝线与其他技术相结合,从而制造智能服装。桑库塞教授称,目前已经探索了很多可以应用化学丝线的途径,例如电化学传感器、微流体和药物传输等。接下来,他们计划将在各种环境中使用该种丝线测试不同的气体。(实习编译:张逸雯 审稿:谭利娅)​​​

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