Новая ткань обнаруживает опасные газы
В американском Университете Тафтса создали уникальные нити, которые могут обнаруживать различные опасные газы. Эти нити планируется использовать в одежде, предназначенной для рабочих, например, химических предприятий, а также для врачей, научных работников и др. Результаты работы были описаны в журнале Scientific Reports.
О существовании газоанализаторов известно достаточно давно. Эти приборы и материалы могут реагировать на изменение свойств газовой смеси, в которой они находятся. Они могут отмечать изменение объёма газа, давления, температуры, силы тока и других параметров. Способы действия газоанализаторов различны; так, выделяются фотоколориметрические анализаторы, которые способны менять окраску при контакте с определённым газом. Например, бромтимоловый синий краситель способен обнаруживать аммиак, а метиловый красный реагирует на хлористый водород. Подобные красители и используются при изготовлении высокотехнологичных нитей.
Как же это происходит? Вначале нить окунается в краситель, а затем обрабатывается уксусной кислотой, которая позволяет красителю лучше впитываться, а саму нить делает более грубой и прочной. Потом нить необходимо окрасить и обработать полидиметилсилоксаном – особым веществом, которое образует прочную оболочку вокруг нити, защищающую от воды и препятствующую вымыванию красителя. Это вещество по сути является разновидностью силикона и служит своеобразным герметиком.
Полученные нити были протестированы с использованием вытяжных шкафов. Оказалось, что они меняли окраску пропорционально изменению концентрации газа. Малейшие изменения окраски были зафиксированы спектрометром. Кстати, неплохую точность анализа может обеспечить обычный смартфон, оснащённый специальным приложением.
Нити были испытаны под водой, и оказалось, что они работают даже там: они смогли обнаружить растворённый в воде аммиак. Несмотря на то, что полимерная оболочка не пропускает молекулы воды, частицы аммиака всё равно смогли достичь красителя и изменить его цвет.
Гидрофобность покрытия создаёт хорошие перспективы. Одежду, содержащую такие нити, можно стирать без риска смыть краситель. Такая одежда может прослужить долго даже в условиях вредных производств. Ожидается, что стоить она будет достаточно дёшево, чтобы стать доступной тем работникам, которые в ней нуждаются.
