一種新型變色墨水可能有助於健康和環境監測——例如，當衣服暴露在汗液中時會改變顏色，或者當一氧化碳進入房間時會改變顏色的掛毯。這種配方可以印在從 T 恤到帳篷的任何物品上。
智慧手錶和貼片等可穿戴感測裝置使用電子裝置來監測心率、血糖等。現在，塔夫茨大學的絲綢實驗室的研究人員表示，他們的新型絲綢基墨水可以響應並量化身體或周圍化學物質的存在。絲綢“像生物材料的保護‘繭’”的能力意味著可以將必要的感測和變色材料新增到墨水中，而不會失去其功能，絲綢實驗室的生物醫學工程師、這項新技術新論文的資深作者菲奧倫佐·奧梅內託說。
根據暴露情況，pH 敏感墨水如何變化的示意圖。圖片來源：絲綢實驗室 塔夫茨大學
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研究人員之前已經建立了一種材料，噴墨印表機可以將其噴在織物上，從而將小物件（如貼片或手套）變成感測器。對於最近的研究，該研究於 5 月在《先進材料》上線上發表，他們用化學物質海藻酸鈉加厚了墨水，使其可以在絲網印刷中使用，然後添加了各種反應性物質。奧梅內託說，有了這種新墨水，他們現在可以“輕鬆地將大量活性元素印刷到大型表面上”。
該團隊透過將原始纖維分解為組成蛋白質來製作絲綢墨水，然後研究人員將這些蛋白質懸浮在水中。接下來，他們混合了反應性分子（如 pH 敏感指示劑和乳酸氧化酶），並分析了所得產物在暴露於環境變化時如何改變顏色。當印在織物上並佩戴時，pH 指示劑可以幫助瞭解皮膚健康或脫水情況；乳酸氧化酶可以測量佩戴者的疲勞程度。變化是肉眼可見的，但研究人員還使用了相機成像分析來持續監測顏色變化並建立數值資料庫。
奧梅內託說：“對於 T 恤來說，佩戴者透過運動‘繪製’襯衫——顏色與汗液的酸度分佈相關聯。”他設想使用墨水來幫助監測此類活動。他說，它也可以進行調整，以跟蹤房間內的環境變化，或者對細菌做出反應並跟蹤疾病進展。
夏威夷大學馬諾阿分校的機械工程師泰勒·雷（未參與這項研究）指出，當今大多數可穿戴監視器都是剛性的、有線的且相對笨重的。他說，這項新的墨水技術“有可能將消費級可穿戴裝置從娛樂性新奇裝置轉變為佩戴在身上的臨床級生理測量工具，從而產生醫生可操作的資訊”。但是，“任何比色方法面臨的挑戰之一是各種環境條件對準確性的影響，例如照明……或使用的相機。”未來的研究需要解決這些問題。