ウェアラブルテキスタイル用の拡張可能なグラフェン糸を初めて製造

2019年3月4日

マンチェスター大学著

マンチェスター大学のナズムル・カリム博士とサー・コスティア・ノボセロフ教授が率いる研究チームは、拡張可能なグラフェンベースの糸を製造する方法を開発した。

多機能ウェアラブル電子テキスタイルは、ヘルスケア、スポーツウェア、フィットネス、航空宇宙用途における大きな可能性があるため、大きな注目を集めています。

グラフェンは、その高い導電性と柔軟性により、この種の用途に潜在的に優れた材料であると考えられてきました。 グラフェン内のすべての原子は環境にさらされており、周囲の変化を感知できるため、センサーにとって理想的な素材となっています。

スマート ウェアラブル テキスタイルは、革新、小型化、ワイヤレス革命を通じて近年復活を遂げています。

繊維ベースのセンサーを衣服に組み込む取り組みが行われてきたが、現在の製造プロセスは複雑で時間がかかり、高価であり、使用される材料は非生分解性で不安定な金属導電性材料を使用している。

ACS Nanoに掲載されているように、国立グラフェン研究所を拠点とするチームが開発したプロセスでは、既存の繊維機械を使用し、生産コストを増加させることなく、数トンの導電性グラフェンベースの糸を生産できる可能性があります。

糸は大量に生産できることに加えて、洗える、柔軟、安価、そして生分解性です。

このようなセンサーは、電源内蔵の RFID または低出力の Bluetooth に統合して、データをモバイル デバイスにワイヤレスで送信できます。

ウェアラブル電子テキスタイルの進歩の障害の 1 つは、電子テキスタイルに電力を供給するために必要なかさばるコンポーネントでした。 これまでは、素材の特性や快適さを損なうことなくこれらのコンポーネントを組み込むことも困難であったため、フィットネス ウォッチなどの個人用スマート デバイスの台頭が見られました。

博士課程在学中にこのプロジェクトを実行した筆頭著者のシャイラ・アフロジ博士は、「非常に伝統的で確立された繊維産業にグラフェンのような新しいエキサイティングな素材を導入する場合、最大の課題は製造の拡張性である」と述べた。 」

もう一人の筆頭著者であり、国立グラフェン研究所の知識交換フェロー (グラフェン) であるナズムル・カリム博士は、「最近のテキスタイルの革新のおかげで、高性能衣料品は現在変革を迎えています。テキスタイル業界からの関心が高まっています。グラフェンの優れた多機能特性をスマートで機能的な衣料品用途に利用します。」

「私たちは、グラフェンベースのテキスタイルの超高速生産プロセスが、次世代の高性能衣料品の実現に向けた重要なステップになると信じています。」

詳しくは：ミンハン・フーら。 超常磁性ナノ粒子の集合体の形成、ACS Nano (2019)。 DOI: 10.1021/acsnano.8b07783

雑誌情報:ACSナノ

マンチェスター大学提供