Até mais recentemente do que se poderia pensar - em meados da década de 1980 - os mineiros usavam canários enjaulados como um sistema de alerta precoce para o monóxido de carbono. As aves são ultra-sensíveis aos efeitos dos gases tóxicos, por isso, quando alguém sobrevoa os mineiros, sabe que é hora de tomar ar fresco. Os canários foram finalmente substituídos por uma tecnologia mais humana - sensores digitais semelhantes aos detectores de monóxido de carbono que muitos de nós agora têm em nossas casas.
Mas imagine se, ao invés disso, mineiros - ou soldados, ou equipes de resgate - pudessem simplesmente vestir uma camisa que mudaria de cor na presença de gás perigoso.
Essa é a tecnologia atualmente sendo desenvolvida na Tufts University, onde os pesquisadores criaram fios tingidos que mudam de cor na presença de monóxido de carbono e outros perigos. Eles esperam que os fios possam ser tecidos em roupas inteligentes para beneficiar os trabalhadores em vários campos. Esta roupa poderia ser ainda mais acessível e fácil de usar do que os métodos atuais de detecção de gás, dizem os pesquisadores.
“Queríamos desenvolver uma solução para monitoramento ambiental, em que você não precisava lembrar de levar o sensor com você”, diz Rachel Owyeung, estudante de pós-graduação em engenharia química e biológica da Tufts. "Com nossos fios laváveis com sensor de gás, o sensor pode ser incorporado em algo que você já estaria usando, como uma camisa."
Owyeung foi o autor principal de um artigo sobre a tecnologia, publicado recentemente na revista Scientific Reports .
Os pesquisadores estudaram três tipos de corantes: MnTPP, vermelho de metila e azul de bromotimol. O MnTPP e o azul de bromotimol detectam amônia, enquanto o vermelho de metila detecta o cloreto de hidrogênio, que pode prejudicar os olhos, a pele e o trato respiratório. Eles usaram um processo especial para ligar o corante ao fio, tratando-o com ácido acético, o que torna o fio mais grosso e permite uma fixação mais firme. Eles então aplicaram um polímero ao fio para criar um selo repelente de água. Desta forma, a roupa resultante pode ser lavada sem o corante se lixiviar.
A mudança de cor que acontece quando os fios são expostos ao gás pode ser vista a olho nu ou com uma câmera de smartphone. A câmera permite uma detecção ainda mais sensível, lendo mudanças sutis de cor que ocorrem quando substâncias perigosas chegam a 50 partes por milhão.
Roupas ou materiais feitos com os fios de mudança de cor podem ter uma ampla variedade de aplicações. Pode ser usado por trabalhadores que lidam com materiais de limpeza, fertilizantes ou fabricação de produtos químicos, materiais que podem emitir gases perigosos. Pode ajudar o pessoal militar a evitar armas químicas. Poderia até ser usado debaixo d'água - os sensores de gás são estáveis em água, permitindo que detectem gases dissolvidos. Isso pode ser útil na indústria de exploração de petróleo e gás. Também poderia ter usos médicos, detectando os níveis de gás no sangue ou outros fluidos biológicos como forma de diagnosticar doenças. A equipe espera que as roupas de detecção de gás possam ser especialmente úteis em ambientes com poucos recursos, onde os trabalhadores podem não ter acesso ou treinamento em dispositivos digitais.
"Meu aplicativo favorito, como alguém que trabalha em um laboratório de pesquisa todos os dias, é incorporar nossos tópicos em casacos de laboratório", diz Owyeung. “Eu sou obrigado a usar o jaleco o tempo todo, e se o adesivo do meu jaleco mudasse de cor, eu saberia que existem alguns compostos voláteis na minha área de trabalho. Isso me garante monitoramento em tempo real da minha área imediata, para que possa acelerar meu tempo de resposta para garantir minha segurança e a segurança de outras pessoas. "
Os próximos passos da equipe serão investigar como eles podem usar os encadeamentos para detectar gases dissolvidos na água.
"A aplicação de corantes sensíveis a pH aos têxteis não é nova, mas a aplicação específica dos autores - detecção de gás - parece nova para mim e é interessante", diz Harold Freeman, professor de química têxtil da North Carolina State University.
Freeman diz que a tecnologia se encaixa com pesquisas atuais sobre têxteis eletrônicos com sensores embutidos para monitorar funções corporais.
“Parece lógico ampliar a tecnologia atual para a detecção de gases atmosféricos nocivos”, diz ele.
Canários em todos os lugares estão certos de aprovar.
