Nanoteknoloji ve Kıyafet İmalatı Çatışması
Lekeye dayanaklı kıyafetler yağı ve kiri geçirmezler. Fotonik tekstil ortamdaki ışık miktarına bağlı olarak renk değiştirir. Akıllı kumaşlar kalp hızını izleyebilir.
Nano düzeyde tasarlanmış kumaşlar yukarıdaki özellikler sahip olabilirlerse giyim sektöründe devrim yaratılabilir.
Gelişmiş Özellikler
Leke dirençliliği ve su geçirmezlik nanoteknolojinin sağladığı iki gelişmiş özelliktir. Bu özellikler silika nano parçacıklarını kumaşın üzerine yayarak gerçekleştirilebilir. Silika su ve yağ damlacıkları, püskürtülen sıvılar ile yüksek temas açısı oluşturur.
Başka bir yaklaşım ise pamuk liflerinden üç kat daha küçük hidrokarbonlardan oluşan nano kılları kullanır. Nano kılar şeftali tüylerine benzer bir etki yaratır, suyu ve yağı yüksek yüzey gerilimi yaratarak iter böylece su damlacıklarını yayılmak ve liflerin içine emilmek yerine yüzeyde tutar. Bu mümkündür çünkü bireysel kıllar su damlacıklarından küçük fakat su moleküllerinden büyüktürler.
Nano teknolojinin diğer özellikleri, statik elektriğe, kırışıklıklara, ultraviyole radyasyona ve kokulara direnci geliştirebilir. Anti-statik özellikler elbise boyunca elektriksel iletken nano parçacıklar dahil edilerek elde edilebilir. Çinko oksit, titanyum dioksit veya antimon katkılı kalay oksit nano parçacıklar kumaş üzerinde biriken statik yükü dağıtır.
Kırışıklık direnci, titanyum dioksit nano parçacıkları ve karboksilik asit katalizörü kullanılarak tekstil selülozu molekülleri ve asidik gruplar arasında karşıt bağlar oluştururak sağlanır. Karşıt bağlar kırışıklıklar oluşmadan kumaşın esnekliğinin artmasına imkan sağlar.
UV engellenmesi, ultraviyole radyasyonunu dağıtmak veya soğurmak ve güneş yanıklarını önlemek için, kıyafetin içine titanyum dioksit veya kurşun oksit ilave edilerek sağlanabilir.
Son olarak, anti-bakteriyel ve kokuya direnç, bakteri hücresinin işlevine müdahale eden ve kokuya neden olan mikropların büyümesini ve çoğalmasını sınırlayan gümüş nano parçacıkları kullanılarak gerçekleştirilir.
Elektriksel İletkenlik
Elektrik ileten tekstiller sensörlerin veya aktüatörlerin kıyafetlere birleştirilmesini sağlar. Elektrik iletkenliği, iletken polimer polianilin (PANI) gibi katkı maddelerinin kumaşlar içine dahil edilmesiyle veya bir yük ağının oluşturulması için çok duvarlı karbon nano tüpleri (MWCNT’ler) ile polielektrolit kaplamalar kullanılarak sağlanabilir. Dokuma grafenden yapılmış elektriksel iletken kumaşlar üretilmiş ve pamuk içine grafen depolanarak iletken hale getirilmiştir.
Tekstilde elektriğin direk üretilmesi veya depolanması, giyim eşyalarına entegre edilmiş sensörlerin veya aktüatörlerin çalıştırılması için gerekli gücü sağlayabilir. Kumaş süperkapasitörleri, PANI ile yapılmış ve jel elektroliz ile kaplanmış karbon nanotüp iplikleri de dahil olmak üzere çeşitli yöntemlerle oluşturulmuştur. Esnek şeritli Li-on piller gibi fiber piller, LED’ler, elektrolüminesan teller veya şekil hafızalı alaşımlar için güç sağlamak için kıyafetlerin içine dokunabilir.
Bu güç kaynakları tekstiller üzerinde doğrudan üretilen OLED’ler ve Schottky diyotları gibi dijital bileşenler gibi giyim eşyası içine gömülü diğer elektronik bileşenlere güç sağlamak için kullanılabilir.
Fotonik Malzemeler
Kıyafet görünümünü iyileştirebilmek için optik teknolojiler kumaşa dahil edilebilir. Nanokatkılar, optik ipler, filmler gibi fotonik malzemeler kıyafetlerin renklerini, ışık desenlerini ve parlaklığını değiştirebilirler. Termokromik ve fotokromik mürekkepler çevredeki ısı ve aydınlatma değişikliklerine tepki olarak renk değiştirirler. Tam dokuma Bragg iplikleri içeren fotonik tekstiller kumaşı aydınlatan ışığın miktarına bağlı olarak renk değiştirirler. Pamuklu iplikler plasmonik gümüş, altın ve rutenyum nanoparçacıkları ile kaplanarak kumaşa çeşitli renkler kazandırılabilir.
Algılama Teknolojileri
Bir dizi algılama teknolojisi kıyfetlere entegre edilebilir. Kıyafetlere entegre edilmiş plazmonik optik sensörler yüksek hassasiyetli biyokimyasal algılama potansiyeline sahiptirler.esnek iplik kapasitörleri ile dokunmaya basınca duyarlı kumaşlar değiştirilmiş yerel elektriksel akış nedeniyle bir parmağın dokunuşunu hissedebilirler.
Sıcaklık ve nem sensörleri kumaşların içine bile entegre edilebilmiştir. Bunu başarmak için, gümüş nanoparçacık mürekkebi bir mürekkep püskürtmeli yazıcıyla poliimid tabakalara çöktürüldü. Algılama araçları ayrıca püskürtüldü ve kaplandı. Sensörler çözgü yönünde iletken iplikler ile atkı yönünde tekstile doğru dokundular. LED’ler ile birleşince kumaşlar sıcaklık ve nemi görsel olarak gösterebilirler.
Entegre sensörler ve iletişim yetenkleri olan akıllı kumaşlar spor, fitness, ve sağlık sektörlerinde uygulamalar bulabilir. Nabız, kan basıncı ve solunum hızı gibi fizyolojik parametreler izlenebilir ve veriler derhal veya daha sonra izlenmek için bulut hesabında saklanacak şekilde internet üzerinden iletilebilir.
Güvenlik Kaygıları
Nanoteknoloji yaşarken, çalışırken ve oynarken kullandığımız kıyafetleri geliştirmek için yeterli potansiyele sahip fakat bunun kaygıları yok değildir. Nanomalzemeler bazı güvenlik kaygılarıyla karşı karşıya. Gümüş nanoparçacıkları ile doyurulmuş kumaşlar, özellikle yıkama esnasında, parçacıkların bazılarını atabilir,sudaki yaşam döngüsüne müdahale edebieceği veya antibakteriyel direnci arttıracak ortamlara sokabilir. Nanoparçacıklar bilinmeyen sonuçlarla vücuda emilebilirler. Güvenlik seviyelerini belirlemek için daha fazla araştırma gerekmektedir.
Risklere rağmen, giyim endüstrisine nanoteknolojinin uygulanmasına yönelik çalışmalar devam edecek ve giyilebilir tekstillerde sanatın son durumunu sağlayan yenilikçi ürünler ortaya çıkacaktır.
Kaynak : globalspec.com
