Predstavljajte si, da bi lahko majica analizirala znoj in uporabnika opozorila na morebitne zdravstvene nepravilnosti. Z nedavno inovacijo raziskovalne skupine je to zdaj bližje resničnosti.
Tohoku
Vlakna in tkanine so vedno prisotne v našem vsakdanjem življenju, njihov izvor pa je prepleten z zgodovino človeške civilizacije. Čeprav se je človeštvo razvijalo več stoletij, se pri vlaknih in tkaninah ni spremenilo prav veliko.
Vendar je nedavni napredek v postopku vlečenja vlaken iz več vrst materialov odprl novo dobo večnamenskih pametnih tkanin na osnovi vlaken.
Pametne tkanine omogočajo nemoteno integracijo elektronike, optike, biosenzorjev in mehanike v tanek pramen vlaken, ki je sam po sebi prožen in tanek kot človeški las. Te tkanine je mogoče uporabiti za spremljanje vitalnih fizioloških signalov, povezanih z našim duševnim in telesnim zdravjem.
Dr. Yuanyuan Guo, docent na Inštitutu za interdisciplinarne znanosti Univerze Tohoku (Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences), je pod vodstvom skupine raziskovalcev razvil mikroelektronsko vlakno z mikroskopskimi parametri, ki lahko analizira elektrolite in metabolite v znoju. Njegovo mikrometrsko merilo omogoča, da ga je mogoče vtkati v oblačila za uporabo v zdravstvu.
Za izdelavo vlaken je skupina uporabila vsestranski postopek toplotnega vlečenja, pri katerem se z uporabo toplote iz makroskopske predoblike izvleče vlakno z mikrostrukturo. Skupina je na vzdolžno površino vlakna vtisnila tudi dve zaznavni elektrodi za natrij in sečno kislino.
“Naš preboj je prvi uspešen poskus uporabe termično vlečenih vlaken v nosljivi bioelektroniki za spremljanje biokemičnih znakov,” pravi Guo.
Čeprav sta tehnologija fotolitografije in tiskanja omogočili nosljivo elektroniko, pa to pogosto pomeni pritrditev precej togih elektronskih obližev na obstoječe tkanine ali neposredno na kožo, zaradi česar je pokrito le majhno območje telesa.
“Ker večine dosedanjih dosežkov ni bilo mogoče obravnavati kot oblačila, smo se posvetili preoblikovanju vlaken, da bi izdelali resnično nosljivo pametno tkanino,” dodaja Guo.
Ta vlakna bi lahko vodila do pametnih oblačil na osnovi vlaken, ki bi zagotavljala večjo vsestranskost funkcij, večja območja zaznavanja in večje udobje. Ekipa je prepričana, da bi njihova razvita pametna tkanina lahko pomenila revolucijo v tekstilni in zdravstveni industriji ter koristila celotni človeški družbi. Podiplomski študent Jingxuan Wu je bil glavni avtor raziskovalnega dela, objavljeno pa je bilo v reviji Analytical and Bioanalytical Chemistry 9. januarja 2023.
Povzeto po: https://bit.ly/3z6yh81
