“嗅覺”敏銳的防護服

  在實驗室的日常工作中，安全有著不言而喻的重要意義。實驗員經常接觸和使用一些僅需微量就能危害人體健康的有毒有害物質。本文介紹了一種基于感應技術的智能安全防護手套，這種有著敏銳嗅覺的手套，能在感受到污染后改變顏色，從而更好地保證了實驗室生產工作的安全性。

　　圖1. 當防護手套的感應染料感受到有害氣體時會立即產生反應，改變顏色。

　　與有害有毒物質打交道是工業和研究機構實驗室的工作人員的家常便飯，而最棘手的問題是：許多有害有毒的物質既看不見，又聞不到。因此，企業必須采取必要的安全保護措施防止實驗室人員健康受到損害。這也就要求企業給實驗人員配發合適的個人防護用品，包括實驗室工作服、防護手套和防護眼鏡等，;這些都是避免皮膚、眼睛直接與有害物質接觸的物質基礎。此外，在大多數實驗室中都安裝了高靈敏度的、對空氣中有害物質成分檢測監測的探測系統，能夠在空氣中有害物質達到設定的臨界值時發出報警提示。能夠對微量有害物質進行識別、探測的檢測儀當然有它們的應用價值，尤其是在空間較大的實驗室中往往需要多臺檢測儀來有效檢測、保障安全。但即便是再好的檢測技術設備也有一定的漏洞和不足：有毒有害物質都有一定的傳播范圍，檢測儀無法在傳播范圍之外探知有害有毒物質的，也不會發出報警提示。而直接處理有害有毒物質的實驗員則在檢測儀尚未探知風險時已身處險境了，污染源處的有害物質濃度已經遠遠超出檢測儀報警的閥值。

　　就近檢測有害物質

　　有毒有害物質的檢測越靠近實驗室工作人員，其安全保護的效果就越好。最理想的情況為：實驗室工作人員穿戴的防護用品本身就對化學品有著“敏銳的嗅覺”。一個值得振奮的好消息是：化學品感應變色材料問世了，一旦接觸到一氧化碳等有害物質就變色的材料已用于實驗室安全防護用品的生產制造中。

　　感應變色的染料可涂覆在各種可能的防護材料表面，尤其是紡織物的表面。作為基于感應技術防護用品的實驗樣品，霍倫霍夫EMFT研究所已經開發出了“智能化”防護手套。當手套接觸到有害的污染物時，它能通過明顯的顏色變化“通知”配戴手套的實驗員。除了能在接觸到有害物質后極短的時間內變色報警之外，還能通過變色區的部位清楚地顯示受污染的范圍大小。這就極大地方便了查找污染源，省去了費時費力的實驗室徹底清理。請注意：這樣的安全防護用品不是安全防護檢測儀器、方案和措施的競爭對手，而是對現有安全防護儀器的有力補充——借助于感應式智能安全防護用品能夠就地快速向實驗員發出報警提示，而檢測儀也能夠檢測到同樣的數據，并做好完整的監控記錄。

　　針對特定的應用

　　為了生產出具有“化學品敏感嗅覺”的安全防護用品，首先要研發出接觸特定有害有毒化學品時就能夠變色的顏料。因此，研究人員準備了多組不同的染料配方：能夠靈敏地對選定的化學品產生選擇性反應的染料配方。通過感應染料視覺上的顏色變化，包括顏色的直接變化和熒光變化來發出報警提示。目前，還沒有能夠識別所有有害有毒物質的“萬能型”感應染料。因為這種“萬能型”感應染料對科研人員提出了極高的技術要求：為了能夠準確地通過變色來提示報警，感應染料就必須有目的地根據分析實驗使用的有毒有害化學品進行合成。因此，目前的感應染料可以說是有針對性的研發成果，每一種感應染料都有其特定的應用領域。根據使用要求的不同，包括在現行的最高容許濃度MAK值框架內，感應式智能防護用品都有著很高的有害有毒物質探測敏感性。而至于感應染料制作的防護用品感應后變成什么顏色，則可以根據個人的喜好來選擇。

　　感應式染料可按照紡織品常規的印染工藝和方法和加入到紡織物中，再通過化學定性使感應染料牢固地附著在紡織物上。也可以用涂覆的方式將粉質感應染料涂覆到紡織物表面。從長期發展的角度來看，將來也可以把將這種感應染料直接加入到紡織纖維中，這樣即可極大地提供感應染料的附著力，也不會受到風吹雨淋的影響了。

　　圖2. 每種感應染料都是針對某種有害有毒物質而定向研發的。

　　感應涂層預警管道泄露

　　感應染料在紡織物中的應用——改善和提高實驗室工作的安全性，僅是其眾多應用中的一種。感應染料也可以在其他材料中使用，例如塑料薄膜或者油漆中使用。這樣，將來就能通過感應染料的變色迅速準確地判斷氣動管路或者容器的泄露了。