Биоразлагаемый электронный текстиль: уникальная разработка ученых
Исследователи из Университета Саутгемптона и Бристольского университета Уэст-оф-Ингланд сделали важный шаг в создании экологичного биоразлагаемого электронного текстиля (e-textile). Это группа материалов, сочетающих функциональность электроники с гибкостью текстиля, которые находят все более широкое применение в моде, спорте и медицине. Однако вопрос утилизации таких изделий, содержащих трудноразлагаемые металлы, долгое время оставался проблемой. Новый проект под названием SWEET («Smart, Wearable, and Eco-friendly Electronic Textiles») предлагает решение этой проблемы.
Суть разработки заключается в создании полностью струйно-печатного электронного текстиля с использованием экологически чистых материалов. Основой для ткани служит текстиль Tencel, производимый из возобновляемой древесины. Электронные компоненты, например, датчики, печатаются на ткани с помощью проводящих материалов: графена и полимера PEDOT: PSS. Такое сочетание позволяет добиться высокой точности в работе с минимальным воздействием на окружающую среду.
Результаты тестирования показали, что новые текстильные изделия успешно измеряют важные показатели здоровья, в частности, частоту сердечных сокращений и температуру тела. Оценка с участием пяти добровольцев подтвердила, что точность измерений соответствует отраслевым стандартам. Это особенно важно для потенциального использования таких материалов в медицинских целях.
Другая ключевая особенность новых материалов — их биоразлагаемость. Исследователи закопали образцы в почву, чтобы проверить, как быстро материал разлагается. Через четыре месяца ткань потеряла почти половину веса и 98% своей прочности, что свидетельствует о ее способности разлагаться в природных условиях. Дополнительный анализ жизненного цикла показал, что графеновые электроды оказывают в 40 раз меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционными аналогами из металлов.
По словам профессора Назмула Карима, руководителя исследования, процесс струйной печати стал еще одним важным фактором в снижении экологического следа. Этот метод позволяет исключить появление отходов, а также значительно сократить расход воды и энергии по сравнению с традиционными методами печати.
Доктор Шайла Афродж из Университета Эксетера подчеркнула, что новая технология является важным достижением, так как демонстрирует, что экологичность и функциональность могут идти рука об руку, особенно в таких критических областях, как здравоохранение.
В перспективе ученые планируют разработать одежду из текстиля SWEET для использования в медицинских целях. Особое внимание будет уделено созданию носимых устройств для раннего выявления сердечно-сосудистых заболеваний, от которых, по данным британского Фонда сердца, страдают около 640 миллионов человек по всему миру.
Ранее химики придумали, как решить одну из главных проблем графена.
