从生物活性墨水新的智能面料通过改变颜色

“新颖的生物活性油墨的丝网印刷的非常常见的方法使用开辟了有希望的机会，为大规模生产的具有大量传感器的柔软，耐磨织物可能被施加到检测范围的条件下，”菲奥伦佐Omenetto说相应的作者，工程塔夫茨工程学院的弗兰克C.双人间教授。 “该面料可以在工作服的工作场所，运动服装，甚至在家具和建筑结构结束了。”

穿戴式感应装置已经吸引了监测各项性能和运行状况相当大的兴趣。许多这样的装置已经被发明纳入可穿戴的补丁，腕带，以及其他配置电子该显示器无论是局部或整体的生理信息，如心脏率或血糖。由塔夫茨团队提出的研究采用了不同的，互补的做法，非电子，比色法检测理论上大量采用传感服装的分析物的可分发覆盖非常大的领域：任何东西，从补丁到整个身体，超越。

使感测衣物可能的组分的生物活性丝基油墨。在这些油墨配方中的可溶性丝基板可以通过嵌入各种“记者”分子，如pH敏感的指标，或类似的乳酸盐氧化酶，以指示在汗水乳酸水平进行修改。前者可能是皮肤健康或脱水的指标，而后者则可能表明佩戴者的疲劳水平。油墨的许多其他衍生物可以由于丝纤蛋白蛋白的多用途通过用活性分子如化学敏感染料，酶，抗体和更修改它来创建。而记者分子可自己是不稳定的，当嵌入在油墨配方中的丝素蛋白内，他们可以成为货架稳定。

的油墨通过用增稠剂（藻酸钠）和增塑剂（丙三醇）组合配制成用于丝网印刷应用。在丝网印刷的生物墨水可用于像丝网印刷开发的任何墨水，因此可以应用于不只是服装，而且在各种表面如木材，塑料和纸张生成模式从几百微米到数十米。同时由油墨呈现的颜色的变化可以提供视觉提示，以分析物的存在或不存在，使用相机成像分析的扫描服装或其他材料可以收集数量和分辨率高，亚毫米波映射更精确的信息。

该技术由相同的研究人员开发制定了喷墨印刷，制作的培养皿中，纸张传感器和实验室手套，可以通过改变颜色表明细菌污染的生物活性丝绸油墨建立在先前的工作。

“丝网印刷方法提供了相当的具有传感器覆盖主体的广泛区域的一个大的，复用的安排，如果佩戴作为服装，甚至在大的表面，如房间内部，” Giusy Matzeu，生物医学研究助理教授工程在工程塔夫茨学院和论文的第一作者。 “再加上图像的分析，我们可以得到大面积高分辨率mapof显色反应，并获得对整体生理或环境状况更深入的了解。从理论上讲，我们可以扩展这种方法来跟踪空气质量，或支持环境监测的流行病学研究。 “

该方法使用常见的印刷技术，这也开辟了创造性的应用途径，通过一些车用汽油拉美一体化协会，Soldevila，建筑师和最近毕业的博士塔夫茨在Omenetto的SilkLab探索。车用汽油，Soldevila有助于创造美丽的挂毯，在整个美国和欧洲的博物馆展示它们。该显示器是交互式的，允许访问者喷不同的，非有毒的化学物质在织物上，并观看模式变换。 “这的确是怎样的艺术和工程可以从增益和互相启发一个很好的例子，”车用汽油，Soldevila说。 “改造的油墨开拓响应，互动挂毯和面一个新的层面，而丝网印刷的1000年的老技术已经提供了非常适合需要一个现代化的高分辨率，可穿戴式感应表面的基础。”

这项研究是由美国陆军纳提克士兵研究，开发和工程中心（W911QY-15-2-0001），海军研究办公室（N00014-19-1-2399），并从斯塔夫罗斯尼亚尔霍斯的礼物资金支持基金会（SNF）。

资源 Tufts University. "New smart fabrics from bioactive inks monitor body and environment by changing color: Bioactive inks printed on wearable textiles can map conditions over the entire surface of the body." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200605111234.htm>.