الیاف پنبه‌ای رسانا ابداع شد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از سایتک دیلی، دانش‌پژوهان دانشگاه ایالتی واشینگتن در آمریکا الیافی ساخته اند که انعطاف پذیری پنبه و رسانایی الکتریکی یک پلیمر موسوم به پلی آنیلین را دارد.

 این ماده جدید ابداع‌شده، قابلیت تولید منسوجات الکترونیکی پوشیدنی را دارد. محققان این الیاف را با سیستمی که یک چراغ LED را روشن و سیستم دیگری که گاز آمونیاک را حس می کرد، آزمایش کردند و جزئیات یافته های خود را در مجله « Carbohydrate Polymers» منتشر کردند .

«هانگ لیو»« Hang Liu»، محقق نساجی دانشگاه واشنگتون و نویسنده ارشد این پژوهش گفت: در این الیاف دو بخش وجود دارد: یک بخش پنبه معمولی است: انعطاف پذیر و به اندازه کافی قوی برای استفاده روزمره، و طرف دیگر مواد رسانا است. پنبه می تواند از مواد رسانا پشتیبانی کند که می تواند عملکرد مورد نیاز را ارائه دهد.

وی افزود: اگرچه باید کارهای بیشتری انجام شود اما ایده این است الیافی مانند این‌ها را در پوشاک به عنوان تکه های حسگر با مدارهای انعطاف پذیر ادغام کنیم. این وصله‌ ها می‌ توانند بخشی از لباس ‌های آتش‌ نشانان، سربازان یا کارگرانی باشند که با مواد شیمیایی سروکار و به این شیوه بتوان تهدیدات خطرناک را برای آن‌ها تشخیص داد.

کاربردهای دیگر این پارچه های الکتریکی شامل نظارت بر سلامت یا پیراهن های ورزشی است که می توانند بیشتر از مانیتورهای تناسب اندام فعلی مفید واقع شود.

لیو می ‌گوید: ما برخی از پوشیدنی ‌های هوشمند مانند ساعت‌ های هوشمند داریم که می‌ توانند حرکت و علائم حیاتی انسان را ردیابی کنند، اما امیدواریم در آینده لباس‌ های روزمره نیز بتوانند این کارها را انجام دهند. مُد فقط رنگ و سَبک نیست، همانطور که بسیاری از مردم در مورد آن فکر می کنند: مُد علم است.

در این مطالعه، محققان برای غلبه بر چالش‌های اختلاط پلیمر رسانا با سلولز پنبه کار کرد. پلیمرها موادی با مولکول های بسیار بزرگ هستند که دارای الگوهای تکرار شونده هستند. در این مورد، محققان از پلی آنیلین یا « PANI» استفاده کردند که یک پلیمر مصنوعی با خواص رسانایی است و پیش از این در تولید برد مدار چاپی کاربرد داشت.

اگرچه پلی آنیلین ذاتاً رسانا است اما شکننده است و به خودی خود نمی تواند به الیاف منسوجات تبدیل شود. برای حل این مشکل، دانشمندان سلولز پنبه ای تیشرت های بازیافتی را در یک محلول و پلیمر رسانا را در محلول جداگانه دیگری حل کردند. سپس این دو محلول در کنار هم با هم ادغام شدند و مواد برای ایجاد یک فیبر قالب زده شد.

نتیجه پیوند سطحی خوبی را نشان داد، به این معنی که مولکول‌های مواد مختلف از طریق کشش و خمش در کنار هم می‌مانند. به گفته لیو دستیابی به مخلوط مناسب در سطح مشترک سلولز پنبه و پلی آنیلین تعادل ظریفی بود.

این دانش پژوه اظهار کرد: می ‌خواستیم این دو محلول، طوری کار کنند که وقتی پنبه و پلیمر رسانا با هم تماس پیدا می ‌کنند تا حدی با هم مخلوط شوند تا به هم بچسبند، اما نمی‌خواستیم خیلی مخلوط شوند، در غیر این صورت رسانایی کاهش می‌یافت.