E-textiel detecteert schadelijke gassen in atmosfeer | Grafeen (graphene)
E-textiel detecteert schadelijke gassen in atmosfeer

Koreaanse wetenschappers zijn erin geslaagd om een nieuw soort textiel te fabriceren – gecoat met grafeen – dat in staat is om gevaarlijke gassen te detecteren in de atmosfeer.

De tot transparant verdunde vorm van het nieuwe zwarte goud alias grafiet, grafeen dus, maakt zich nuttig in een sensorsysteem voor gebruik in draagbare elektronische kledij.

Het doel bestaat eruit om afgewerkte textiel aan te leveren dat schadelijke gassen kan registreren en de drager daarvan op de hoogte te brengen.

Schadelijke gassen kunnen een reëel gevaar vormen op de werkvloer in verscheidene industrieën, waar uitrustingen met geïntegreerde meetapparatuur handig van pas zou kunnen komen.

Onlangs slaagden onderzoekers van de Konkuk Universiteit in Korea erin katoen en polyester garens te coaten met een nano-lijm, bovien serumalbumine (BSA). Achteraf werden de draden verpakt in lakens van grafeen oxide (GO) die enorm goed bleken te hechten aan de lijm.

Uit testen bleek dat de stoffen hun elektrische geleidende eigenschappen blijven behouden na duizend cycli van buigen en rechttrekken en tien testen van wasbeurten met verschillende chemische reinigingsmiddelen.

Tenslotte werden de GO draden blootgesteld aan een chemisch reductie proces, dat omvat het verkrijgen van elektronen.

De RGO-beklede materialen bleken bijzonder gevoelig voor het opsporen van stikstofdioxide – een verontreinigend gas dat vaak wordt aangetroffen in de uitlaatgassen van voertuigen als gevolg van de verbranding van fossiele brandstoffen.

Langdurige blootstelling aan stikstofdioxide vormt een gevaar voor de gezondheid van de mens, en is de aansteker van veel luchtwegen-gerelateerde ziekten.

Het blootstellen van deze speciaal behandelde stoffen tot stikstofdioxide leidt tot een wijziging in de elektrische weerstand van het gereduceerde grafeen oxide.

De stoffen waren zo gevoelig dat 30 minuten blootstelling aan 0,25 delen per miljoen van stikstofdioxide een reactie veroorzaakte (iets minder dan vijf keer boven de aanvaardbare norm door het Amerikaanse Environmental Protection Agency).

De stoffen waren drie keer zo gevoelig voor stikstofdioxide in de lucht vergeleken met een andere gereduceerde grafeen oxide sensor eerder opgesteld op een vlak materiaal.

De nieuwe technologie kan volgens de onderzoekers onmiddellijk in gebruik worden genomen door verbandhoudende industrieën omdat het coatingproces zo eenvoudig is, waardoor het geschikt is voor massaproductie.

Het zou dragers toestaan om relevante informatie over de luchtkwaliteit te ontvangen.

De materialen kunnen ook worden geïncorporeerd met luchtzuiverende filters, die optreden als “slimme filters” die zowel schadelijke gassen kunnen detecteren als uit de lucht filteren.

Het artikel werd gepubliceerd op de website van Nature.com

Bron Phys.org


3D print schaalmodel structuur grafeen