E-tkaniny, inaczej mówiąc zwykłe tkaniny, których powierzchnia lub struktura została tak zmodyfikowana, iż można bezpośrednio z nią integrować układy elektroniczne są jednym z częściej badanych materiałów wśród naukowców zajmujących się tworzeniem nowych użytkowych tekstyliów. Tego typu materiały mogą być wykorzystane zarówno w celu polepszenia bezpieczeństwa osób narażonych z racji wykonanego zawodu na sytuacje skrajnie niebezpieczne (strażacy, ratownicy medyczni, policjanci), jak również do produkcji "zwykłej" odzieży XXI wieku.

Głównym założeniem e-tkanin jest konieczność doskonałego przewodnictwaáprądu elektrycznego.

Jednym z rozwiązań jest zaprezentowane przez dr Tae Jin Kang z Seoul National University (Korea) na międzynarodowej konferencji naukowej "Smart Materials, Structures&Systems" syntetyczne silnie przewodzące prąd elektryczny włókno, z którego można tkać e-tkaniny.

Nowe włókno tworzone jest za pomocąámetody elektroprzędzenia, czyli przędzenia włókien polimerowych w polu elektrycznym. Podczas procesu przędzenia do polimeru nośnego utworzonego z poliakrylonitrylu, który ulega uformowaniu w cienkie włókno w polu elektrycznym, dodawany jest roztwór zawierający wielościenne nanorurki węglowe. Wielościenne nanorurki węglowe (MWCNTs - ang. mutliwalled carbon nanotubes) dobrze przewodzące prąd elektryczny, to utworzone z atomów węgla płaszczyzny zwinięte w rulon, nałożone jedna na drugą.

MWCNT by lepiej i mocniej łączyły się z poliakrylonitrylem zostały wstępnie aktywowane kwasem, co skutkuje pojawieniem się grup kwasowych na powierzchni nanorurek, umożliwiając powstanie mocnych chemicznych połączeń pomiędzy dwoma elementami tworzącymi hybrydowe włókno. Nowe włókno doskonale przewodzi prąd elektryczny, jest elastyczne i tanie w produkcji, a zastosowana metoda jego syntezy pozwala na bezproblemowe zwiększenie produkcji ze skali laboratoryjnej do skali przemysłowej.

Jak twierdzi dr T. J. Kang, materiał ten może stać się ciekawą alternatywą dla przewodzących prąd elektryczny metalizowanych włókien polimerowych (pokrywanych cienką warstwą złota czy też srebra), gdyż jego produkcja nie wymaga zastosowania drogich metali (ograniczone zasoby naturalne), tym samym przy zwiększeniu skali produkcji koszt syntezy powinien systematycznie się zmniejszać. KLG

PAP - Nauka w Polsce

bsz/kol