Giyilebilir Tekstil Üretiminde Kullanılabilecek İlk Ölçeklendirilebilir Grafen İplikler
Fotoğraf: Grafen, yüksek iletkenlik ve esneklik özellikleri sayesinde sağlık, spor giyim ve fitness alanındaki uygulamaları için oldukça büyük potansiyel taşıyor.
The University of Manchester’dan Dr Nazmul Karim ve Prof Sir Kostya Novoselov tarafından yönetilen ekipte yer alan araştırmacılar yüksek ölçekli grafen iplik üretim yöntemi geliştirmeyi başardılar.
Çok fonksiyonlu giyilebilir e-tekstiller; sağlık, spor giyim, fitness ve uzay uygulamaları konusunda büyük bir potansiyele sahip olmaları nedeniyle dikkatleri üzerine çekiyor. Grafen yüksek iletkenliği ve esnekliği sayesinde bu uygulamalar için en uygun malzeme adayı olarak görülüyor. Her bir grafen atomunun etrafındaki değişiklikleri sezebilme kabiliyeti, grafeni sensör uygulamaları için ideal bir malzeme haline getiriyor. Geçtiğimiz yıllarda kablosuz sistemlerdeki ardı ardına gelen inovasyonlar ve minyatürleşme sayesinde akıllı giysilerde Rönesans yaşanıyor.
Tekstil tabanlı sensörleri giysilere entegre edebilmek için çok çaba gösterilse de; mevcut üretim sistemlerinin karmaşık, yüksek maliyetli ve zamana alıcı olması, kullanılan malzemelerin biyobozunur olmaması ve kararsız metalik iletkenlerin kullanılması gerekmesi gibi sebeplerden ötürü ciddi bir yol alınamıyor.
National Graphene Institute tarafından geliştirilen yöntemde, mevcut tekstil makineleri kullanılarak tonlarca iletken grafen tabanlı iplik üretilmesi mümkün olabilecek. Yüksek miktarlarda iplik üretebilmenin yanı sıra, yıkanabilir, esnek, düşük maliyetli ve biyobozunur iplikler elde edilecek.
Bu sensörler, kendi kendine enerji veren RFID veya düşük enerji gerektiren Bluetooth sistemlerinden birisi aracılığı ile mobil cihazlarla kablosuz iletişim kurabilir. Dr Nazmul Karim “Yüksek miktarda ve hızda grafen tabanlı tekstil malzemesi üretimi yapabiliyor olmanın yeni nesil yüksek performanslı giysilere ulaşmada önemli bir adım olduğunu düşünüyoruz” diyor.
Giyilebilir e-tekstillerin önündeki en büyük handikaplardan birisi de sistemlere enerji vermek için oldukça hacimli enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulması. Daha önceleri, bu parçaları rahatlıktan ödün vermeden malzemeye entegre etmek mümkün görünmüyordu. Bu durum fitness saatleri gibi akıllı cihazların yükselişe geçmesini sağlamıştı.
Bu projede doktorasını tamamlayan Dr Shaila Afroj “Grafen gibi yeni ve heyecan verci bir malzemenin tekstil gibi uzun süredir geleneksel ilerlemiş ve kuralları oturmuş bir endüstriye uygun şekilde ölçeklendirebilmek en büyük meydan okumaydı” diyor. “Biz bu projede grafen malzemeleri ve grafen tabanlı tekstil ürünlerini hızlı bir üretim sistemi ile hayata geçirdik. Raporladığımız bu teknoloji bin kilogram grafen tabanlı ipliği 1 saatte üretebiliyor ve bu tekstil sektörü için gerçekten çığır açıcı”.
Dr Nazmul Karim; yüksek performanslı giyim ürünlerinin şu sıralar bir dönüşüm halinde olduğunu belirtiyor. “Tekstil çevrelerinde, grafenin mükemmel ve çok yönlü özelliklerini akıllı ve fonksiyonel giyim ürünlerinde kullanımı konusu çok ilgi çekiyor. Grafen bazlı tekstillerin üretimi için geliştirdiğimiz çok hızlı yöntemin gelecek nesil yüksek performanslı giysilerin hayata geçmesi yönünde çok önemli bir adım olduğuna inanıyoruz”.
Kaynak: innovationintextiles.com
