طبق پژوهش های کالج دارتموث ، فناوری جدیدی که از سیگنال های الکترونیکی در منسوجات هوشمند بهره می برد، می تواند منجر به ایجاد ابزارهای پیشرفته مربوط به مواد خطرناکی شود که از انسان در مقابل مواد شیمیایی سمی محافظت می کنند.
این پیشرفت می تواند پیامدهای شگرفی برای پرسنل نظامی، پرسنل خدمات اورژانس و دیگر کارگرانی داشته باشد که حین در انجام کار خود به حفاظت در مقابل « مواد خطرناک» متکی هستند، تا بتوانند کار خود را انجام داده و در عین حال از خود در برابر خطر محافظت کنند.
به گزارش سرویس ترجمه نساجی امروز، در پژوهش های منتشر شده در مجله انجمن شیمی آمریکا، تیم شیمی کاترین میریکا و مری اسمیت ساخت منسوجات هوشمند جدید با نام SOFT را شرح می دهند که مخفف چارچوب خودسازمانده در منسوجات و منسوجات است، و به عنوان اولین ارائه تشخیص، جذب، پیش غلظت و تصفیه همزمان گازها در فناوری پوشیدنی است که از مواد رسانای متخلخل که بافت منسوجات نرم ادغام شده اند، استفاده می کند.
این مطالعه نشان می دهد که فناوری SOFT این پتانسیل را دارد تا در حسگرهای کاربردی اعم از تشخیص گاز طبیعی در فناوری های پوشیدنی و لایه های جاذب قابل دسترسی الکترونیکی در تجهیزات محافظتی مانند ماسك های گاز استفاده شوند.
کاترین میریکا، استادیار شیمی در کالج دارتموث می گوید: « با اضافه کردن این منسوجات به لباس محافظ، در صورت نفوذ یک ماده شیمیایی به ابزارهای مواد خطرناک سنسورها می توانند به کاربر هشدار دهند. این امر فقط یک حفاظت منفعل نیست، منسوجات می تواند در صورت ایجاد پارگی یا نقص، یا به هر دلیلی عملکرد کاربردی آن کاهش یابد، به طور فعال به کاربر هشدار دهد ».
حسگرهای الکترونیکی انعطاف پذیر که از با منسوجات حفاظت می شوند، مبتنی بر موادی هستند که از آن ها به چارچوب های فلزی-آلی یا MOF ها یاد می شود. در این مطالعه، نویسندگان رویکرد "ساده ای" را برای ادغام این مواد رسانا و متخلخل در منسوجات پنبه ای و پلی استر جهت تولید منسوجات الکترونیکی ارائه می کنند.
به گزارش سرویس ترجمه نساجی امروز، نتایج گروه تحقیقاتی دارتموث -که بخشی از مطالعه را بر عهده دارند- نشان داده است که منسوجات هوشمند جدید می تواند مواد شیمیایی سمی متداول را شناسایی کند. فناوری SOFT هم اکسید نیتریک آلاینده اگزوز خودرو، و هم سم خورنده سولفید هیدروژن، که بیشتر یادآور بوی تخم مرغ های فاسد است، را به طور موثر توسط شناسایی کرد. منسوجات الکترونیکی علاوه بر سنجش مواد شیمیایی، قادر به جذب و تصفیه سموم خطرناک نیز هستند.
میریکا معتقد است که: « چارچوب های فلزی - آلی آینده مواد طراحی، درست مانند پلاستیک ها در دوران پس از جنگ جهانی دوم هستند. با وارد کردن MOF ها به دستگاه های SOFT، ما به طور چشمگیری کارایی منسوجات هوشمند لازم برای ایمنی و امنیت را افزایش می دهیم ».
تیم پژوهش همچنین روش ساخت تک مرحله ای منسوجات الکترونیکی بر پایه MOF ها را شرح می دهد که احتمالا نخستین استفاده از خود مونتاژ مستقیم برای ادغام مواد رسانا در منسوجات است.
در فرآیندی که میریکا از آن به « شبیه به یک چارچوب ساختمانی خود مونتاژ » توصیف می کند، منسوجات پنبه ای و پلی استر با بلورهای رسانایی پوشانده می شوند که به وسیله خود مونتاژ مستقیم مولکول های دارای الیاف مولکولی آلی متصل به پیوند دهنده های فلزی موجود در محلول ایجاد می شوند.
به گزارش سرویس ترجمه نساجی امروز، تصور می شود که فناوری پوشیدنی الکترونیک دارای پتانسیل بالایی در زمینه هایی از جمله: امنیت داخلی، ارتباطات و مراقبت های بهداشتی باشند. سربازان، پرسنل اورژانس، کارگران کارخانه و دیگر افرادی که با خطر قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی سمی مواجه هستند، می توانند از منسوجات هوشمند جدید بهره ببرند. این مواد همچنین می توانند به بیماران بالینی كمك كنند كه نیاز به نظارت بر مواد شیمیایی هوائی خاصی دارند كه از محیط زیست یا حتی از بدن خود آنها تولید می شود.
به گفته پژوهش گران، دستگاه های SOFT دارای MOF، رسانایی قابل اعتماد، افزایش تخلخل، انعطاف پذیری و پایداری برای شستشو از خود نشان می دهند. این منسوجات در گرما نیز پایدار هستند، عمر مفید مطلوبی دارند، و تحت شرایط مرطوب طیف کاملی از کاربردپذیری را در خود حفظ می کنند.
اگرچه پیش از اینکه بتوان از این فناوری در مدرن ترین سیستم های پوشیدنی استفاده کرد، نیاز به توسعه بیشتری دارد، نویسندگان امیدوارند که این روش ساخت پتانسیل آن را داشته باشد که به سیستم های دیگر گسترش یابد، و طیف وسیعی از منسوجات الکترونیکی چند منظوره جدید با خواص بسیار قابل تنظیم، و تعداد زیادی از برنامه های جدید در دستگاه های پوشیدنی و قابل حمل تولید کند.
به گزارش سرویس ترجمه نساجی امروز، حمایت مالی از این پژوهش شامل بودجه هایی است که کالج دارتموث، جایزه تحقيق پژوهشی والتر و کنستانس برک، و برنامه پژوهشی جوان دفتر پژوهش های ارتش آن را فراهم کرده اند.