Prodotti i primi filati di grafene scalabili per tessuti indossabili

4 marzo 2019

dall'Università di Manchester

Un team di ricercatori guidato dal dottor Nazmul Karim e dal professor Sir Kostya Novoselov dell’Università di Manchester ha sviluppato un metodo per produrre filati scalabili a base di grafene.

Gli e-textiles indossabili multifunzionali sono stati al centro di molta attenzione grazie al loro grande potenziale per applicazioni sanitarie, sportive, fitness e aerospaziali.

Il grafene è stato considerato un materiale potenzialmente buono per questi tipi di applicazioni grazie alla sua elevata conduttività e flessibilità. Ogni atomo nel grafene è esposto al suo ambiente permettendogli di percepire i cambiamenti nell'ambiente circostante, rendendolo un materiale ideale per i sensori.

I tessuti indossabili intelligenti hanno vissuto una rinascita negli ultimi anni attraverso l’innovazione, la miniaturizzazione e la rivoluzione wireless.

Sono stati compiuti sforzi per integrare sensori a base tessile negli indumenti, tuttavia gli attuali processi di produzione sono complessi, richiedono molto tempo, sono costosi e i materiali utilizzati non sono biodegradabili e utilizzano materiali conduttivi metallici instabili.

Come pubblicato su ACS Nano, il processo sviluppato dal team con sede presso il National Graphene Institute ha il potenziale per produrre tonnellate di filato conduttivo a base di grafene, utilizzando i macchinari tessili esistenti e senza aumentare i costi di produzione.

Oltre a produrre il filato in grandi quantità, sono lavabili, flessibili, poco costose e biodegradabili.

Tali sensori potrebbero essere integrati in un RFID autoalimentato o in un Bluetooth a bassa potenza per inviare dati in modalità wireless al dispositivo mobile.

Un ostacolo al progresso degli e-textile indossabili sono stati i componenti ingombranti necessari per alimentarli. In precedenza era anche difficile incorporare questi componenti senza compromettere le proprietà o il comfort del materiale, il che ha visto l’ascesa di dispositivi personali intelligenti come gli orologi fitness.

L'autrice principale, la Dott.ssa Shaila Afroj, che ha portato avanti il ​​progetto durante il suo dottorato di ricerca, ha dichiarato: "Per introdurre un nuovo materiale entusiasmante come il grafene in un'industria tessile molto tradizionale e ben consolidata, la sfida più grande è la scalabilità della produzione". processo. Qui superiamo questa sfida producendo materiali a base di grafene e tessuti a base di grafene utilizzando un processo di produzione rapido e ultraveloce. La nostra tecnologia segnalata per produrre migliaia di chilogrammi di filato a base di grafene in un'ora rappresenta un progresso significativo per l'industria tessile."

Il Dr. Nazmul Karim, l'altro autore principale e Knowledge Exchange Fellow (Graphene) del National Graphene Institute, ha affermato: "L'abbigliamento ad alte prestazioni sta attualmente attraversando una trasformazione, grazie alle recenti innovazioni nel settore tessile. C'è stato un crescente interesse da parte della comunità tessile verso utilizzando le proprietà eccellenti e multifunzionali del grafene per applicazioni di abbigliamento intelligenti e funzionali."

"Crediamo che il nostro processo di produzione ultraveloce per i tessuti a base di grafene rappresenterebbe un passo importante verso la realizzazione di abbigliamento ad alte prestazioni di prossima generazione."

Maggiori informazioni: Minghan Hu et al. Modellazione dell'assemblaggio di nanoparticelle superparamagnetiche, ACS Nano (2019). DOI: 10.1021/acsnano.8b07783

Informazioni sul diario:ACS Nano

Fornito dall'Università di Manchester