Исследователи разработали сверхбыстрый процесс производства масштабируемой пряжи на основе графена

Исследовательская группа во главе с доктором Назмулом Каримом и профессором сэром Костей Новоселовым из Манчестерского университета разработала новую методику создания масштабируемой пряжи на основе графена.

Изображение предоставлено: Манчестерский университет

Значительный интерес был проявлен к многофункциональным носимым электронным тканям из-за их превосходного потенциала для применения в аэрокосмической, фитнес, спортивной одежде и здравоохранении.

Для таких применений графен рассматривался как перспективный материал благодаря своей гибкости и высокой проводимости. В графене каждый атом подвергается воздействию окружающей среды, что позволяет ему воспринимать изменения в окружающей среде, что делает его подходящим материалом для датчиков.

В недавнем прошлом умные носимые ткани пережили ренессанс благодаря миниатюризации, инновациям и беспроводной революции. Несмотря на то, что были приложены значительные усилия для включения текстильных датчиков в предметы одежды, существующие производственные процессы являются дорогостоящими, сложными и требуют много времени, и, кроме того, типы используемых материалов не подвержены биологическому разложению, а также материалы, которые являются металлическими , проводящий и неустойчивый.

Как сообщалось в ACS Nano новый процесс, разработанный исследователями из Национального института графена, обещает создать тонны проводящей пряжи на основе графена с помощью современного текстильного оборудования и без увеличения производственных затрат. .

Помимо создания проводящих нитей на основе графена в огромных количествах, эти материалы также являются биоразлагаемыми, дешевыми, гибкими и моющимися. Подобные датчики могут быть встроены в маломощный Bluetooth или RFID с автономным питанием для беспроводной передачи данных на мобильные устройства.

Тем не менее, одним из основных препятствий на пути развития носимого электронного текстиля является необходимость в громоздких компонентах для их привода. Ранее было непросто, если не невозможно, интегрировать эти компоненты, не влияя на комфорт или свойства материала, что свидетельствует о росте личных интеллектуальных устройств, например, фитнес-часов.

Чтобы представить новый захватывающий материал, такой как графен, в очень традиционной и хорошо зарекомендовавшей себя текстильной промышленности, самой большой проблемой является масштабируемость производственного процесса. Здесь мы преодолеваем эту проблему, производя графеновые материалы и текстильные материалы на основе графена, используя быстрый и сверхбыстрый производственный процесс. Наша технология производства тысяч килограммов пряжи на основе графена в час является значительным прорывом для текстильной промышленности .

Д-р Шайла Афрой, ведущий автор исследования, Манчестерский университет

Афрой руководила проектом во время ее докторской диссертации.

Одежда с высокими эксплуатационными характеристиками в настоящее время претерпевает изменения благодаря недавним инновациям в текстильной промышленности. Со стороны текстильного сообщества растет интерес к использованию превосходных и многофункциональных свойств графена для умных и функциональных применений в одежде . Мы считаем, что наш сверхбыстрый процесс производства текстильных изделий на основе графена станет важным шагом на пути к созданию высокопроизводительной одежды нового поколения .

Д-р Назмул Карим, научный сотрудник по обмену знаниями (графен), Национальный институт графена, Манчестерский университет

Карим является другим ведущим автором исследования.

Source link