Første skalerbare grafengarn til bærbare tekstiler produceret

Et team af forskere ledet af Dr. Nazmul Karim og Prof Sir Kostya Novoselov ved University of Manchester har udviklet en metode til at producere skalerbart grafenbaseret garn.

Multifunktionelle bærbare e-tekstiler har været i fokus på grund af deres store potentiale for sundhedspleje, sportstøj, fitness- og rumfartsapplikationer.

Grafen er blevet betragtet som et potentielt godt materiale til disse typer applikationer på grund af dets høje ledningsevne, og fleksibilitet. Hvert atom i grafen er udsat for sit miljø, hvilket gør det muligt for det at fornemme ændringer i sine omgivelser, hvilket gør det til et ideelt materiale til sensorer.

Smarte, bærbare tekstiler har oplevet en renæssance i de seneste år gennem innovation og miniaturisering og trådløs revolution.

Der har været bestræbelser på at integrere tekstilbaserede sensorer i tøj, men nuværende fremstillingsprocesser er komplekse og tidskrævende, dyrt, og de anvendte materialer er ikke-biologisk nedbrydelige og bruger ustabile metalliske ledende materialer.

Som offentliggjort i ACS Nano , processen udviklet af teamet baseret på National Graphene Institute har potentialet til at producere tons af ledende grafen-baseret garn, ved at bruge eksisterende tekstilmaskiner og uden at øge produktionsomkostningerne.

Udover at producere garnet i store mængder, de er vaskbare, fleksibel, billig og biologisk nedbrydelig.

Sådanne sensorer kan integreres til enten en selvforsynende RFID eller lav-powered Bluetooth for at sende data trådløst til mobilenhed.

En hindring for udviklingen af ​​bærbare e-tekstiler har været de omfangsrige komponenter, der kræves for at drive dem. Tidligere har det også været svært at inkorporere disse komponenter uden at gå på kompromis med materialets egenskaber eller komfort, som har set fremkomsten af ​​personlige smartenheder såsom fitnessure.

Hovedforfatteren Dr. Shaila Afroj, som udførte projektet under sin ph.d. sagde "At introducere et nyt spændende materiale såsom grafen til en meget traditionel og veletableret tekstilindustri, den største udfordring er skalerbarheden af ​​fremstillingsprocessen. Her overvinder vi denne udfordring ved at producere grafenmaterialer og grafenbaserede tekstiler ved hjælp af en hurtig og ultrahurtig produktionsproces. Vores rapporterede teknologi til at producere tusinde kilogram grafenbaseret garn på en time er et væsentligt gennembrud for tekstilindustrien."

Dr. Nazmul Karim, Den anden hovedforfatter og Knowledge Exchange Fellow (Graphene) fra National Graphene Institute sagde "Høj ydeevne tøj gennemgår en transformation i øjeblikket, takket være de seneste innovationer inden for tekstiler. Der har været voksende interesser fra tekstilsamfundet til at bruge fremragende og multifunktionelle egenskaber af grafen til smarte og funktionelle beklædningsapplikationer."

"Vi mener, at vores ultrahurtige produktionsproces for grafenbaserede tekstiler ville være et vigtigt skridt i retning af at realisere næste generations højtydende tøj."