Se pronostica que el mercado de ropa textil electrónica alcanzará los $ 5 mil millones para 2027, según la firma de investigación de mercado IDTechEX. Y aunque se espera que el grafeno sea uno de los materiales más destacados en los textiles electrónicos portátiles, Actualmente no existe una buena manera de fabricar textiles electrónicos basados ​​en grafeno a escala industrial.

Para abordar este problema, un equipo de investigadores dirigido por el profesor Kostya S. Novoselov de la Universidad de Manchester ha desarrollado un proceso escalable para fabricar textiles electrónicos portátiles basados ​​en grafeno a escala industrial. Como escriben en su artículo publicado en un número reciente de ACS Nano , El método podría permitir la fabricación de textiles electrónicos de grafeno a tasas de producción comercial de 150 metros por minuto.

"Poder producir textiles electrónicos portátiles basados ​​en grafeno en cantidades escalables a muy alta velocidad es un avance significativo para el mercado de dispositivos portátiles en rápido crecimiento, "El primer autor Nazmul Karim de la Universidad de Manchester dijo Phys.org . "Nuestra forma simple y rentable de producir textiles de grafeno multifuncionales podría ampliarse fácilmente para muchas aplicaciones de la vida real, como ropa deportiva, equipo militar, y ropa médica ".

En el nuevo método, el equipo ha revertido el proceso anterior de recubrir textiles con materiales a base de grafeno. Tradicionalmente, los tejidos se recubren primero con óxido de grafeno, y luego el óxido de grafeno se reduce a su forma funcional de óxido de grafeno reducido. En lugar de, aquí los investigadores primero redujeron el óxido de grafeno en solución, y luego recubrió los textiles con la forma reducida.

Al hacer del recubrimiento el paso final, es posible utilizar una técnica de revestimiento llamada acolchado, que es actualmente el método más utilizado para aplicar acabados funcionales a los textiles en la industria textil. Por ejemplo, La ropa repelente al agua y sin arrugas a menudo se fabrica con relleno.

Una unidad de secado con almohadilla comercial puede procesar aproximadamente 150 metros de tela en solo un minuto, un gran salto con respecto a los métodos de laboratorio para recubrir textiles con grafeno que a menudo implican múltiples pasos que requieren mucho tiempo. Como escriben los investigadores en su artículo, creen que el uso de acolchado para fabricar textiles electrónicos basados ​​en grafeno será un paso importante para pasar de los textiles electrónicos basados ​​en I + D a aplicaciones del mundo real.

En su estudio, Los investigadores demostraron que los textiles electrónicos fabricados con una unidad de secado con almohadilla a escala de laboratorio presentaban excelentes características eléctricas y mecánicas. Las pruebas mostraron que el óxido de grafeno reducido forma una capa uniforme alrededor de las fibras de algodón individuales, que da como resultado una buena conductividad eléctrica, Fuerza de Tensión, transpirabilidad flexibilidad, y comodidad general de la tela. La tela revestida también parece permanecer eléctricamente conductora después de repetidos ciclos de lavado.

Los textiles electrónicos portátiles a base de grafeno tienen una variedad de aplicaciones potenciales. Una posibilidad, que los investigadores demostraron, es que se pueden incorporar sensores al tejido para monitorizar la actividad física. Un sensor montado en la muñeca, por ejemplo, Puede capturar movimientos mecánicos como doblarse / desdoblarse, estiramiento / relajación, y retorcer / desenroscar. Otra posibilidad es incorporar elementos calefactores flexibles en toda una prenda de vestir, junto con supercondensadores flexibles para alimentarlos.

"Nuestro plan de investigación futuro es analizar otros materiales 2D y utilizar sus beneficios para aplicaciones de textiles electrónicos portátiles, Karim dijo. "También estamos buscando comercializar estas tecnologías en colaboración con socios industriales".

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