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一種新的變色墨水可以幫助監測人體(ti) 健康和環境的變化，比如說，當衣服被汗水浸濕時，衣服會(hui) 改變色調；或者當一氧化碳進入房間時，房間中的掛毯會(hui) 改變顏色。該製劑可以印在T恤、帳篷等一切印染物品上麵。

諸如利用智能手表和貼片之類的可穿戴傳(chuan) 感電子設備來監控心率、血糖等數據。如今，塔夫茨大學（Tufts University）絲(si) 織物試驗室的研究人員說，他們(men) 研發的新型絲(si) 綢墨水可以對人體(ti) 內(nei) 或周圍環境中的化學物質反應並且量化。試驗室的生物醫學工程師、該新技術論文的資深作者Fiorenzo Omenetto說，絲(si) 綢具有“像生物材料保護繭一樣的功能”，這意味著可以在墨水中添加必要的傳(chuan) 感和變色材料而不會(hui) 使其失去功能。

研究人員創建的最初版本的材料，是利用噴墨打印機將其噴在織物上，從(cong) 而將小物件（例如貼片或手套）變成傳(chuan) 感器。而在最新發表於(yu) 《先進材料》網絡版的研究中，他們(men) 用海藻酸鈉增加油墨的濃稠度，使其可用於(yu) 絲(si) 網印刷，然後再添加各種反應性物質。Omenetto說，有了這種新墨水，他們(men) 現在可以“輕鬆地大麵積印刷大量反應性元素”。

圖片來源：Pixabay

該團隊通過將粗纖維分解成蛋白質來製成絲(si) 綢油墨。首先，研究人員將分解出的蛋白質懸浮在水中，接著，他們(men) 將反應性分子（例如pH指示劑和乳酸氧化酶）混合，並分析了當暴露於(yu) 變化的環境中時，生成物是如何改變顏色的。因此將其在織物上印刷並穿戴在身上時，pH指示劑可以幫助檢測皮膚健康或脫水狀況；乳酸氧化酶可以衡量穿著者的疲勞程度。雖然這些變化肉眼可見，但研究人員還是使用相機成像分析來進行連續監控顏色變化並創建了數據庫。

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Omenetto說：“就一件T恤而言，穿著者[通過]運動來給襯衫“染色”，其顏色與(yu) 汗水的酸度分布相關(guan) 。他設想使用墨水來幫助監測此類活動。他說，該技術還可以用於(yu) 監控房間中的環境變化，或者通過對細菌的反應跟蹤疾病進展。

並未參與(yu) 這項研究的夏威夷大學馬諾阿分校（University of Hawaii at Manoa）的機械工程師Tyler Ray指出，當今的大多數可穿戴式顯示器都是剛性的、有線的並且體(ti) 積較大。他說，這項新的墨水技術“有可能將商用可穿戴設備從(cong) 娛樂(le) 性的新穎設備轉變為(wei) 可穿戴的、臨(lin) 床級的生理測量工具，給醫師帶來可操作性的信息。”但是，“任何比色法所麵臨(lin) 的一大挑戰就是各種環境條件，例如亮度或所用相機對其精確性的影響。”未來的研究需要解決(jue) 這些問題。

作者：Jillian Kramer 是俄亥俄州的一名自由撰稿人。

翻譯：董雨榛

審校：殷姝雅

引進來源：科學美國人

引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/color-changing-ink-turns-clothes-into-giant-chemical-sensors/


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