德國發(fā)明變色手套可檢測有毒物質(zhì)

透過特制的防護手套，可藉由變色警告避開有毒物質(zhì)。

安全是工廠和實驗室的*要務，但許多作業(yè)員工和研究人員卻不得不暴露于有毒的工作環(huán)境中。將來，他們只要戴上特制的防護手套，就可透過手套變色的警告避開有毒物質(zhì)的威脅。

據(jù)德國夫朗和斐(Fraunhofer)應用研究促進協(xié)會報導，化學品工廠、半導體業(yè)員工和實驗室的工作人員，經(jīng)常接觸到有害物質(zhì)。這些對人體有害的物質(zhì)很多是人的感官無法檢測到的，因此處理它們時非常危險。這就是為什么高度敏感測量設備和熱成像攝相機的雇主要采用各種方法來保護員工不受有害物質(zhì)傷害的原因了。很快，這個問題將被一個易于操作且無需電源的更聰明辦法所解決：夫朗和斐模塊化固態(tài)技術(shù)研究所的研究人員已設計出一種手套，可以用來識別周圍空氣中是否存在有毒物質(zhì)。

這種防護手套配備了量身定制的檢測材料，它可通過改變顏色來指示有毒物質(zhì)的存在?？茖W家們將檢測材料與相應的分析物匹配，從而實現(xiàn)材料的應用。手套顏色的變化可以立即對員工發(fā)出警告，例如，從無色(沒有檢測到有害物質(zhì))變?yōu)樗{色(檢測到有害物質(zhì))。

夫朗和斐研究所檢測材料組負責人薩賓.楚普解釋說，“可變色的檢測材料使用合成的方法制成，我們可用它對氣體(如一氧化碳或硫化氫)進行檢測。這還只是這種材料的一個潛在的應用領域。它還可以用來快速檢測煤氣管道的氣體泄漏。”

量身定制的指示劑染料

警告信號由指示劑染料觸發(fā)，這種染料與手套合為一體，會與分析物(即有毒物質(zhì))發(fā)生反應。夫朗和斐研究所的專家們采用了各種技術(shù)，試圖將有檢測性能的染料加入到紡織品中。這種染料適用于傳統(tǒng)的服裝印染過程，例如，通過浸漬浴進行染色。

此前，研究人員使用了有針對性的化學改性，使顏色分子能夠適用于不同紡織品的纖維性能。此外，也可以用檢測粒子涂覆紡織品，這些檢測粒子中加入了有檢測性能的染料。為了達到這個目的，科學家將這種染料分子加入商業(yè)顏料，或者*使用合成的方法配制染料。之后再根據(jù)傳統(tǒng)的紡織品加工過程顏料，例如，檢測粒子也適用于絲網(wǎng)印刷。楚普說，“我們選用哪種技術(shù)取決于計劃應用的要求。”

zui大的挑戰(zhàn)來自于有檢測性能的染料能夠做到量身定制。楚普解釋說，“染料分子必須有針對性地檢測特定的分析物，而且只有在這個時候才發(fā)生化學反應。此外，染料必須牢固附著，不能一洗就掉。我們的目標是客戶能根據(jù)喜好選擇顏色。在開發(fā)染料分子和顏料性能時，所有這些方面都必須注意。”

對于這種方法的進一步發(fā)展，楚普還有新的思路。例如，在紡織品中集成微型傳感器模塊，可以記錄有毒物質(zhì)，存儲測量數(shù)據(jù)，并傳輸給主單元。通過這種方式，可以記錄在危險的環(huán)境中，一個人在一個較長的時間內(nèi)暴露在有毒環(huán)境中的頻率。

研究人員還設想了這種檢測方法在食品行業(yè)的潛在應用：今后，加入包裝或瓶蓋的顏色指示系統(tǒng)可以讓包裝食品的質(zhì)量狀況變得可見。因為保質(zhì)期限并不代表保證了什么。食品中可能經(jīng)常過早變質(zhì)，而消費者難以覺察。比如，由于包裝錯誤，或由于冷藏過程發(fā)生了中斷。含油多和含脂肪多的產(chǎn)品，如肉類，魚類和準備的飯菜特別容易出現(xiàn)這種情況。