الجرافين يفتح إمكانات جديدة ل "المنسوجات الذكية"

وقد أعطى السعي إلى إنشاء "المنسوجات الذكية" بأسعار معقولة ودائمة والتي تنتج بشكل جماعي زخما جديدا من خلال استخدام مادة عجيبة الجرافين.ة البروفيسور مونيكا كراكيون من قسم هندسة جامعة إكستر ، كان رائداً في تقنية جديدة لإنشاء ألياف إلكترونية كاملة يمكن دمجها في إنتاج الملابس اليومية.

في الوقت الحالي ، يتم تحقيق الإلكترونيات القابلة للارتداء بواسطة أجهزة لصق أساسًا على الأقمشة ، مما يعني أنها شديدة الصلابة وقابلة للخلل.

وبدلاً من ذلك ، يدمج البحث الجديد الأجهزة الإلكترونية في نسيج المادة ، عن طريق طلاء الألياف الإلكترونية بمكونات خفيفة الوزن ومثالية تسمح بعرض الصور مباشرة على القماش.

ويعتقد فريق البحث أن هذا الاكتشاف يمكن أن يحدث ثورة في إنشاء أجهزة إلكترونية يمكن ارتداؤها لاستخدامها في مجموعة من التطبيقات اليومية ، فضلاً عن المراقبة الصحية ، مثل معدلات ضربات القلب وضغط الدم والتشخيص الطبي.

تنشر البحوث التعاونية الدولية ، التي تضم خبراء من مركز علوم الجرافين في جامعة إكستر ، وجامعي أفيرو ولشبونة في البرتغال ، و CenTexBel في بلجيكا ، في المجلة العلمية Flexible Electronics .

وقال البروفسور Craciun ، المؤلف المشارك في البحث: "بالنسبة إلى الأجهزة الإلكترونية التي يمكن ارتداؤها حقًا ، من الضروري أن يتم دمج المكونات داخل المادة ، وليس إضافتها ببساطة.

من جانبه ، قال الدكتور إلياس توريس ألونزو ، عالم الأبحاث في شركة جورنيا وطالب دكتوراه سابق في فريق البروفيسور كريسيون في إكسيتر: "هذا البحث الجديد يفتح بوابة للمنسوجات الذكية للعب دور محوري في العديد من المجالات في المستقبل غير البعيد. ونسج ألياف الجرافين إلى النسيج ، وقد أنشأنا تقنية جديدة لكل التكامل الكامل للإلكترونيات في المنسوجات ، فالحدود الوحيدة من الآن هي في الواقع ضمن خيالنا. "

عند ذرة واحدة فقط ، يكون الجرافين هو المادة الأقل قدرة على إجراء الكهرباء. إنها مرنة للغاية وتعد واحدة من أقوى المواد المعروفة. وقد تم السباق على العلماء والمهندسين لتكييف الجرافين للاستخدام في الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء في السنوات الأخيرة.

استخدم هذا البحث الجديد ألياف البولي بروبلين الموجودة - التي تستخدم عادة في مجموعة من التطبيقات التجارية في صناعة النسيج - لإرفاق الألياف الإلكترونية الجديدة القائمة على الجرافين لإنشاء أجهزة استشعار تعمل باللمس وأجهزة انبعاث الضوء.

ويعني الأسلوب الجديد أن الأقمشة يمكن أن تحتوي على شاشات يمكن ارتداؤها بالفعل دون الحاجة إلى إلكترودات وأسلاك مواد إضافية.

وأضاف البروفيسور سافيريو روسو ، المؤلف المشارك ومن قسم الفيزياء بجامعة إكسيتر: "إن دمج الأجهزة الإلكترونية في الأقمشة هو شيء حاول العلماء إنتاجه لعدد من السنوات ، وهو تطور حقيقي للعبة يتغير تقنية."

أضافت الدكتورة آنا نيفيز ، المؤلفة والمشاركة في قسم الهندسة في إكسيتير ، "إن مفتاح هذا الأسلوب الجديد هو أن ألياف النسيج مرنة ومريحة وخفيفة ، في حين تكون متينة بما يكفي للتعامل مع متطلبات الحياة العصرية."

في عام 2015 ، قام فريق دولي من العلماء ، بما في ذلك البروفيسور Craciun ، والبروفيسور روسو والدكتورة Ana Neves من جامعة Exeter ، بدور رائد في تقنية جديدة لتضمين أقطاب جرافين مرنة وشفافة إلى ألياف شبيهة بصناعة النسيج.