Juan Hinestroza och hans elever lever i en bomullsmjuk nanovärld, där de skapar kläder som dödar bakterier, leder elektricitet, avvärjer malaria, fångar upp skadlig gas och väver transistorer i skjortor och klänningar.

"Bomull är ett av de mest fascinerande - och missförstådda materialen, "sade Hinestroza, docent i fibervetenskap, som leder Textiles Nanotechnology Laboratory på Cornell. "I en nanoskala-värld-och det är vår värld-kan vi styra cellulosabaserade material en atom i taget."

Hinestroza -gruppen har gjort bomullsfibrer till elektroniska komponenter som transistorer och termistorer, så istället för att lägga till elektronik till tyger, han omvandlar tyget till en elektronisk komponent.

"Att skapa transistorer och andra komponenter med bomullsfibrer ger ett nytt perspektiv på den sömlösa integrationen av elektronik och textilier, möjliggör skapandet av unika bärbara elektroniska enheter, "Sa Hinestroza.

Dra nytta av bomullens oregelbundna topografi, Hinestroza och hans studenter lade till konforma beläggningar av guldnanopartiklar, samt halvledande och ledande polymerer för att skräddarsy beteendet hos naturliga bomullsfibrer.

"Skikten var så tunna att bomullsfibrernas flexibilitet alltid bevaras, "Sade Hinestroza, "Fibrer finns överallt från dina underkläder, pyjamas, tandborstar, däck, skor, bilsäten, luftfiltreringssystem och till och med dina kläder. "

Abbey Liebman '10 skapade en klänning med ledande bomullstrådar som kan ladda en iPhone. Med ultratunna solpaneler för trim och en USB -laddare stoppad i midjan, det sydvästinspirerade plagget fångade tillräckligt med solsken för att ladda mobiltelefoner och andra handhållna enheter-så att bäraren kunde hålla kontakten.

Tekniken kan vara inbäddad i skjortor för att mäta pulsen eller analysera svett, sys i kuddar för att övervaka hjärnsignaler eller appliceras på interaktiva textilier med uppvärmnings- och kylfunktioner.

"Tidigare teknik har uppnått liknande funktioner, men dessa fibrer blev styva eller tunga, till skillnad från våra garner, som är vänliga för vidare behandling, som vävning, sy och stickning, "Sa Hinestroza.

Att syntetisera nanopartiklar och fästa dem på bomull skapar inte bara färg på fiberytor utan användning av färgämnen, men de nya ytorna kan effektivt döda 99,9 procent av bakterierna, som kan hjälpa till att motverka förkylning, influensa och andra sjukdomar.

Två av Hinestrozas studenter skapade en kroppsdräkt med huva inbäddad med insekticider - med hjälp av metalliska organiska rammolekyler, eller MOF - för att avvärja malariamyggor. Malaria dödar mer än 600, 000 människor årligen i Afrika. Medan insekticidbehandlade nät är vanliga i afrikanska hem, Antimalarialplagget kan bäras under dagen för att ge extra skydd och försvinner inte som hudbaserade avstötande medel.

Andra studenter har använt MOF för att skapa en mask och huva som kan fånga giftiga gaser på ett selektivt sätt. MOF, som är grupperade kristallina föreningar, kan manipuleras på nano -nivå för att bygga burar i nanoskala som har exakt samma storlek som gasen de försöker fånga.

"Vi ville utnyttja kraften hos dessa molekyler för att absorbera gaser och införliva dessa MOF i fibrer, vilket gör att vi kan skapa mycket effektiva filtreringssystem, " han förklarar.

Hinestroza letar alltid efter nya sätt att använda bomull som duk för att skapa oändliga moderna användningsområden.

"Vi vill omvandla traditionella naturfibrer till äkta tekniska material som är multifunktionella och som kan anpassas till alla efterfrågor, "sa han." Vi är kemister, vi är materialvetare, vi vill skapa material som kommer att utföra många funktioner, men låt den vara flexibel och lika bekväm som en t-shirt eller ett gammalt par jeans. "