德國發(fā)明變色手套可檢測(cè)有毒物質(zhì)

安全是工廠和實(shí)驗(yàn)室的*要?jiǎng)?wù)，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(hù)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(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)報(bào)導(dǎo)，化學(xué)品工廠、半導(dǎo)體業(yè)員工和實(shí)驗(yàn)室的工作人員，經(jīng)常接觸到有害物質(zhì)。這些對(duì)人體有害的物質(zhì)很多是人的感官無法檢測(cè)到的，因此處理它們時(shí)非常危險(xiǎn)。這就是為什么高度敏感測(cè)量設(shè)備和熱成像攝相機(jī)的雇主要采用各種方法來保護(hù)員工不受有害物質(zhì)傷害的原因了。很快，這個(gè)問題將被一個(gè)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(shè)計(jì)出一種手套，可以用來識(shí)別周圍空氣中是否存在有毒物質(zhì)。

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

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

　　量身定制的指示劑染料

　　警告信號(hào)由指示劑染料觸發(fā)，這種染料與手套合為一體，會(huì)與分析物(即有毒物質(zhì))發(fā)生反應(yīng)。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(cè)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(jìn)行染色。

　　此前，研究人員使用了有針對(duì)性的化學(xué)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(cè)粒子涂覆紡織品，這些檢測(cè)粒子中加入了有檢測(cè)性能的染料。為了達(dá)到這個(gè)目的，科學(xué)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(cè)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(jì)劃應(yīng)用的要求。”

　　zui大的挑戰(zhàn)來自于有檢測(cè)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(duì)性地檢測(cè)特定的分析物，而且只有在這個(gè)時(shí)候才發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。此外，染料必須牢固附著，不能一洗就掉。我們的目標(biāo)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(shí)，所有這些方面都必須注意。”

　　對(duì)于這種方法的進(jìn)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(chǔ)測(cè)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(xiǎn)的環(huán)境中，一個(gè)人在一個(gè)較長的時(shí)間內(nèi)暴露在有毒環(huán)境中的頻率。

　　研究人員還設(shè)想了這種檢測(cè)方法在食品行業(yè)的潛在應(yīng)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?yàn)楸Ｙ|(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(fèi)者難以覺察。比如，由于包裝錯(cuò)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(zhǔn)備的飯菜特別容易出現(xiàn)這種情況。