Elektronik Kumaşlar Hayatımızdaki Yerini Almaya Hazır. University of Massachusetts Amhers bilim adamları nefes alabilen, esnek ve metal içermeyen elektrotları kumaşa ve raf ömrü olmayan giysilere uygulamanın bir yolunu keşfetti. Çalışma, geceleri bir koşucuyu aydınlatmak için güç üreten hafif, rahat bir ceket olabileceği anlamına geliyor. Araştırma, Malzeme Bilimcisi Trisha Andrew ve PD. Lu Shuai Zhang tarafından yönetilen bir grup bilim insanı tarafından gerçekleştirildi. Makale İleri Fonksiyonel Materyallerin çevrimiçi baskısında yayınlandı.
Andrew, UMass Amherst Uygulamalı Yaşam Bilimleri Enstitüsünde (IALS) Kişiselleştirilmiş Sağlık İzleme Merkezi’nde bulunan giyilebilir elektronik direktörüdür. Temel çalışma tamamlandığından beri, laboratuvarı sekiz izleme elektrotu geliştirdi, hazır içi giyim çamaşırları ile giyilebilir kalp atış hızı denetleyicisi de yaptı. Yakında gönüllülerle birlikte IALS insan hareket tesisindeki bir koşu bandında test edecekler.
Andrew, “Laboratuvarımız tekstil elektroniğinde çalışıyor. Malzeme bilimi oluşturmayı amaçlıyoruz, böylece istediğiniz herhangi bir giysi, herhangi bir kumaş, herhangi bir örgü türünü bize verebilir ve bir iletken haline dönüştürebiliriz. Böyle bir uygulama, vücut hareketi enerjisini toplamak ve bunu her hareket ettiğinizde elektriğe dönüştürmenin yoludur. ”
Sağlık verilerinin uzaktan izlenebilmesini sağlayan gelişmiş kumaşlara güç sağlamak askeri alanda önem taşıyor ve sağlık sektörünün giderek değer verdiği bir alan olmakta.
Katmanların göreceli hareketi yoluyla küçük elektrik akımları üretmek, triboelektrik şarj olarak adlandırılır. Polimer kimyageri ve elektrik mühendisi olarak eğitilen Andrew “ Malzemeler, bir süveter üzerinde tarak sürmek gibi, farklı bir malzemeye karşı hareket ederek sürtünme yarattığı için elektriksel olarak şarj edilebilirler”. “İki iletken elektrot arasında farklı malzemelerin katmanlarını birbirine yapıştırdığımız zaman, hareket ettiğimizde birkaç mikrodot güç üretilebiliyor”diyor.
Bilim adamları, kumaşları germe ve aşınmaya dirençli düz dokuma, iletken kumaşlar yapmak ve yıkama ve ütülemeden sonra dengeli kalması için kumaşları iletken bir polimer olan PEDOT olarak da bilinen poli (3,4-etilendioksitofen) ile kaplamak için buhar depozisyon yöntemini kullanıyor . Üzerine koydukları en kalın kaplama, 500 nanometre veya bir insan saçı çapının yaklaşık 1 / 10’u kadardır ve kumaşın el hissini korur.
Yazarlar, bir giyim mağazasından farklı örgüler, keten ve ipek içeren beş pamuk da dahil olmak üzere 14 kumaşın iletkenliği üzerindeki PEDOT filmlerinin elektriksel iletkenliği, kumaş stabilitesi, kimyasal ve mekanik stabilitesi ve tekstil parametrelerinin etkilerinin test sonuçlarını incelediler.
Andrew , yazdığı makalede bu sağlam iletkenleri yapmak için gereken malzeme bilgisini anlatıyor. “Onlara yıkama, ovma, insan terlemesi ve çok yıpranma ve yıpranmaya kararlı olduklarını gösteriyoruz, “diyor. PEDOT kaplaması, kaplamadan önce ve sonra çıplak elle dokunulduğunda herhangi bir kumaşın hissini değiştirmedi. Kaplama, kumaşın ağırlığını ikiden fazla arttırmadı.
Andrew, test sonuçları bazen sürpriz olduğunu belirtti. “Başının üstünde çekilen bir gömleğe hayatta kalacak bir kaplama yapmaya çalışıncaya kadar, giysilerinizin ne kadar stres geçirdiğine şaşıracaksınız. Stres, binlerce newton’a kadar güçlü olabilir. Karşılaştırma için, bir ayak izi yaklaşık 10 newton’a eşittir diyebiliriz. Kaplamanız dengeli değilse, tek bir çekiş tümüyle koparır. Bu yüzden onu eğip, ovalayıp işkence yapabileceğimizi göstermek zorundaydık. Bu ilerlemek için çok güçlü bir gerekliliktir. ”
Çalışma, Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Ofisi tarafından desteklendi.
Bu yazı CHEMLİFE Dergisinin 2. Sayısında Yayınlanmıştır.
http://chemlife.com.tr/sayi/02/
