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科技前沿：印在織物上的可穿戴設備
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科技前沿：印在織物上的可穿戴設備
圖片來源：Pixabay
科學家發(fā)明了一種新的變色墨水，可能有助于檢測人體健康和環(huán)境變化。例如，當接觸到汗水時，衣服就能改變色調；當房間里有一氧化碳時，掛毯能夠改變顏色。這種墨水可以印染到任何材質上，包括T恤或者帳篷。
來自美國塔夫茨大學絲綢實驗室（Silklab）的研究人員稱，他們新發(fā)明的絲質墨水可以對人身上或者周圍存在的化學物質作出反應，并進一步量化這些物質。菲奧倫佐·奧梅內托（Fiorenzo Omenetto，這項研究的通訊作者）是絲綢實驗室的一名生物醫(yī)學工程師。今年5月，他們在《先進材料》雜志在線發(fā)表了這項技術。他表示，絲綢能夠“像‘繭’一樣保護生物材料”，這種特性意味著我們可以在墨水中添加必要的（可傳感及可變色的）化合物，而不用擔心它會失效。
圖片來源：Pixabay
研究人員改進了之前噴墨打印機所使用的技術。他們在墨水中添加了海藻酸鈉使墨水變稠，以便能夠適用于絲網印刷。確認成功后，他們又加入了各種活性物質。這種新墨水讓科學家“很容易地將大量活性元素印刷到大面積的物體表面，”奧梅內托說。
為了制造這種墨水，該研究團隊把生絲纖維分解為蛋白，并將其懸浮于水中。接下來，研究人員在其中加入各種活性分子，并分析當墨水暴露于不同的環(huán)境中時，最終產物會發(fā)生什么樣的變化。當人們穿上用這種墨水印染的織物，酸堿指示劑能夠顯示皮膚健康或者脫水的信息。比如，乳酸氧化酶能夠反應穿戴者的疲勞程度。這些變化都是肉眼可見的。即便如此，研究人員還是裝配了一套影像分析設備，持續(xù)地監(jiān)測顏色的變化，并為變化的數值建立了一個數據庫。
圖片來源：Pixabay
“對于T恤來說，穿戴者在運動后就能改變它的顏色。因為顏色的變化與穿戴者汗液的酸度分布有關，”奧梅內托說。他還表示，這種墨水還可以用來追蹤房間內的環(huán)境變化，或者對細菌做出反應，追蹤疾病的進展。
泰勒·雷（Tyler Ray，并未參與這項研究）是美國夏威夷大學馬諾阿分校的機械工程師，他表示，目前大多數的可穿戴監(jiān)測器都是堅硬而笨重的，還需要連接電線。他認為，這種新的墨水技術“有潛力將可穿戴設備從消費者眼中娛樂性的新奇設備轉變?yōu)榫哂袑嵱脙r值的設備。它可以變成可穿戴的、臨床級的生理測量工具，為醫(yī)生提供了重要信息?！钡牵蔡岢觯骸巴ㄟ^比色來測量的方法面臨著一些挑戰(zhàn)，因為不同的環(huán)境條件會對準確性產生影響。比如光線，或者所用的攝像機?！痹谖磥恚M一步的研究需要解決這些問題。
撰文：吉利恩?克雷默（Jillian Kramer）
翻譯：郭曉
文章來源：環(huán)球科學
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圖片來源：Pixabay
科學家發(fā)明了一種新的變色墨水，可能有助于檢測人體健康和環(huán)境變化。例如，當接觸到汗水時，衣服就能改變色調；當房間里有一氧化碳時，掛毯能夠改變顏色。這種墨水可以印染到任何材質上，包括T恤或者帳篷。
來自美國塔夫茨大學絲綢實驗室（Silklab）的研究人員稱，他們新發(fā)明的絲質墨水可以對人身上或者周圍存在的化學物質作出反應，并進一步量化這些物質。菲奧倫佐·奧梅內托（Fiorenzo Omenetto，這項研究的通訊作者）是絲綢實驗室的一名生物醫(yī)學工程師。今年5月，他們在《先進材料》雜志在線發(fā)表了這項技術。他表示，絲綢能夠“像‘繭’一樣保護生物材料”，這種特性意味著我們可以在墨水中添加必要的（可傳感及可變色的）化合物，而不用擔心它會失效。
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研究人員改進了之前噴墨打印機所使用的技術。他們在墨水中添加了海藻酸鈉使墨水變稠，以便能夠適用于絲網印刷。確認成功后，他們又加入了各種活性物質。這種新墨水讓科學家“很容易地將大量活性元素印刷到大面積的物體表面，”奧梅內托說。
為了制造這種墨水，該研究團隊把生絲纖維分解為蛋白，并將其懸浮于水中。接下來，研究人員在其中加入各種活性分子，并分析當墨水暴露于不同的環(huán)境中時，最終產物會發(fā)生什么樣的變化。當人們穿上用這種墨水印染的織物，酸堿指示劑能夠顯示皮膚健康或者脫水的信息。比如，乳酸氧化酶能夠反應穿戴者的疲勞程度。這些變化都是肉眼可見的。即便如此，研究人員還是裝配了一套影像分析設備，持續(xù)地監(jiān)測顏色的變化，并為變化的數值建立了一個數據庫。
圖片來源：Pixabay
“對于T恤來說，穿戴者在運動后就能改變它的顏色。因為顏色的變化與穿戴者汗液的酸度分布有關，”奧梅內托說。他還表示，這種墨水還可以用來追蹤房間內的環(huán)境變化，或者對細菌做出反應，追蹤疾病的進展。
泰勒·雷（Tyler Ray，并未參與這項研究）是美國夏威夷大學馬諾阿分校的機械工程師，他表示，目前大多數的可穿戴監(jiān)測器都是堅硬而笨重的，還需要連接電線。他認為，這種新的墨水技術“有潛力將可穿戴設備從消費者眼中娛樂性的新奇設備轉變?yōu)榫哂袑嵱脙r值的設備。它可以變成可穿戴的、臨床級的生理測量工具，為醫(yī)生提供了重要信息?！钡牵蔡岢觯骸巴ㄟ^比色來測量的方法面臨著一些挑戰(zhàn)，因為不同的環(huán)境條件會對準確性產生影響。比如光線，或者所用的攝像機?！痹谖磥恚M一步的研究需要解決這些問題。
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翻譯：郭曉
文章來源：環(huán)球科學
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