变色油墨将衣服变成巨型化学传感器

一种新的变色墨水可能有助于健康和环境监测-例如，允许衣服暴露在汗水中时改变颜色，或者允许挂毯在一氧化碳进入房间时改变颜色。这种配方可以印在从T恤到帐篷的任何东西上。

智能手表和贴片等可穿戴传感设备使用电子设备来监测心率、血糖等。现在，塔夫茨大学丝绸实验室的研究人员表示，他们的新丝绸墨水可以对身体上或周围存在的化学物质做出反应，并对其进行量化。Silklab的生物医学工程师、一篇关于这项技术的新论文的资深作者菲奥伦佐·奥梅内托(Fiorenzo Omenetto)表示，丝绸“就像生物材料的保护性‘茧’一样”，这意味着必要的传感和变色材料可以添加到墨水中，而不会失去它们的功能。

研究人员已经创造了这种材料的早期版本，喷墨打印机可以将其喷洒在织物上，将补丁或手套等小物品变成传感器。在最近的这项研究中，他们用化学物质海藻酸钠对墨水进行增稠，使其在丝网印刷中发挥作用，然后添加了各种活性物质，这项研究发表在5月份的“先进材料”(Advanced Material)杂志的在线版上。Omenetto说，有了这种新墨水，他们现在可以“很容易地将大量活性元素打印到大表面上”。

研究小组通过将原始纤维分解成组成蛋白质的方法制造丝绸墨水，研究人员将这些蛋白质悬浮在水中。接下来，他们将反应性分子(如pH敏感指示剂和乳酸氧化酶)混合在一起，并分析了当暴露在环境变化中时，产生的产品是如何改变颜色的。当打印在织物上并佩戴时，酸碱度指示器可以洞察皮肤健康或脱水情况；乳酸氧化酶可以测量穿戴者的疲劳程度。肉眼可以看到这些变化，但研究人员也使用了相机成像分析来持续监测颜色变化，并创建一个数值数据库。

奥梅内托说：“就T恤而言，穿着者通过锻炼‘给衬衫’上色--颜色与汗液的酸度分布相关联。”他设想使用墨水来帮助监测这种活动。他说，它还可以被改造成跟踪房间里的环境变化，或者对细菌做出反应，跟踪疾病的发展。

夏威夷大学马诺阿分校的机械工程师泰勒·雷(Tyler Ray)没有参与这项研究，他指出，今天的大多数可穿戴显示器都是刚性的、有线的，而且相对笨重。他说，新的墨水技术“有可能将消费者可穿戴设备从娱乐新奇设备转变为可产生医生可操作信息的身体穿戴的临床级生理测量工具”。但是，“任何色度学方法的挑战之一是各种环境条件对准确度的影响，例如照明…。或者是用过的相机。“。未来的研究需要解决这些问题。