Brytyjscy naukowcy opracowali materiał, który umożliwia tworzenie zawierających elektronikę ubrań i jednocześnie jest biodegradowalny. Odzież, która zostanie z niego wyprodukowana, może znaleźć zastosowanie na przykład w sporcie, medycynie oraz współczesnej modzie.

Czym są e-tekstylia?

E-tekstylia to materiały z wbudowanymi komponentami elektronicznymi, na przykład czujnikami. Mogą być wykorzystywane w codziennych zastosowaniach, ale także m.in. do produkcji odzieży sportowej pomagającej w osiąganiu lepszych wyników lub w celach medycznych do monitorowania parametrów organizmu. 

Badacze zwracają uwagę na to, że tego typu ubrania muszą być trwałe, bezpieczne oraz wygodne. Ważne jest również to, aby były przyjazne dla środowiska i nie zanieczyszczały go po tym, jak już przestaną się nadawać do użytku.

Zobacz też: Materiał, który zachowuje się jak bateria? To możliwe!

Ekologiczny e-materiał?

Materiał stworzony przez naukowców z University of Southampton otrzymał nazwę SEET (Smart, Wearable, and Eco-friendly Electronic Textiles).

– Integracja komponentów elektronicznych z konwencjonalnymi tekstyliami utrudnia późniejszy recykling, ponieważ często zawiera one metale, takie jak srebro, które nie ulegają łatwej biodegradacji. Nasze potencjalne, ekologiczne podejście polega na wyborze bardziej bezpiecznych materiałów i metod produkcji. Rozwiązuje ono przedstawiony problem, umożliwiając rozkład tkaniny po jej utylizacji – podkreśla prof. Nazmul Karim, jeden z autorów wynalazku.

Wynalazek składa się z trzech warstw: warstwy sensorycznej, warstwy pośredniczącej z czujnikami oraz tkaniny bazowej. Jako bazy użyto tkaniny Tencel uzyskiwaną z drewna i ulegającą biodegradacji. 

Aktywną elektronikę wykonano z grafenu i polimeru o nazwie PEDOT: PSS. Aktywne, przewodzące materiały są nakładane na tkaninę za pomocą techniki druku atramentowego. 

Z udziałem pięciu ochotników badacze przetestowali próbki materiału pod kątem ciągłego monitorowania parametrów fizjologicznych. Fragmenty tkanin zostały przymocowane do noszonych przez uczestników rękawic. Badania wykazały, że materiał ten może skutecznie mierzyć tętno lub temperaturę na poziomie zgodnym z profesjonalnymi standardami.

– Możliwość niezawodnego monitorowania zgodnego ze standardami, przy użyciu ekologicznych materiałów to znaczący krok naprzód. Pokazuje, że zrównoważony rozwój nie musi odbywać się kosztem funkcjonalności, zwłaszcza w kluczowych zastosowaniach, takich jak opieka zdrowotna – mówi prof. Shaila Afroj, członkini zespołu badawczego.

Ponadto, naukowcy…zakopali materiał w ziemi w celu zmierzenia jego właściwości związanych z biodegradacją.

Po czterech miesiącach SWEET stracił 48 proc. swojej masy i 98 proc. wytrzymałości, co sugeruje stosunkowo szybki i skuteczny rozkład. Ponadto, analiza cyklu życia wykazała, że elektrody na bazie grafenu mają do 40 razy mniejszy wpływ na środowisko, niż standardowe.

– Nasza analiza cyklu życia materiału pokazuje, że e-tekstylia na bazie grafenu mają znacznie mniejszy ślad środowiskowy w porównaniu z tradycyjną elektroniką. Dzięki temu stanowią bardziej odpowiedzialny wybór dla branż dążących do ograniczenia swojego wpływu na środowisko naturalne – mówi Marzia Dulal z UWE Bristol.

Co ważne, druk atramentowy jest bardziej zrównoważonym podejściem do produkcji e-tekstyliów w porównaniu z tradycyjnym drukiem sitowym, ponieważ pozwala na nanoszenie dokładnych ilości materiałów funkcjonalnych na tkaniny, w zależności od potrzeb, przy jednoczesnej niemal zerowej ilości odpadów i mniejszym zużyciu wody i energii.

– W obliczu rosnącego zanieczyszczenia, nasze badanie pomaga wypełnić lukę w pracach dotyczących biodegradacji e-tekstyliów. Te materiały staną się coraz ważniejsze w naszym życiu, szczególnie w obszarze opieki zdrowotnej. Dlatego naprawdę ważne jest, abyśmy rozważali, jak uczynić je bardziej ekologicznymi, zarówno w produkcji, jak i w procesie utylizacji – mówi prof. Karim.

Naukowcy zamierzają kontynuować projektowanie odzieży wykonanej z tego materiału – mogłaby ona bowiem znaleźć zastosowanie w sektorze opieki zdrowotnej, szczególnie w zakresie wczesnego wykrywania i zapobiegania chorobom serca.

Czytaj też: Zwracasz ubrania do sklepu? Szkodzisz środowisku

Źródło: pap.pl

Fot.: Canva (MART PRODUCTION/Pexels, Arthon meekodong)

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.