Forskare i Korea har utvecklat bärbara, grafenbelagda tyger som kan upptäcka farliga gaser som finns i luften, varna bäraren genom att tända en LED-lampa.

Forskarna, från Electronics and Telecommunications Research Institute och Konkuk University i Republiken Korea, belagt bomulls- och polyestergarn med en nanoglue som kallas bovint serumalbumin (BSA). Garnen slogs sedan in i ark av grafenoxid.

Grafen är ett otroligt starkt enatoms tjockt lager av kol, och är känd för sina utmärkta ledande egenskaper för värme och elektricitet. Grafenarken höll sig mycket väl till nanoglue - så mycket att ytterligare tester visade att tygerna behöll sina elektriska ledande egenskaper efter 1, 000 på varandra följande cykler av bockning och rätning och tio tvätttest med olika kemiska rengöringsmedel. Till sist, grafenoxidgarnen utsattes för en kemisk reduktionsprocess, vilket innebär att man tar emot elektroner.

De reducerade grafenoxidbelagda materialen visade sig vara särskilt känsliga för att detektera kvävedioxid, en förorenande gas som vanligtvis finns i fordonsavgaser och som även härrör från förbränning av fossila bränslen. Långvarig exponering för kvävedioxid kan vara farligt för människors hälsa, orsakar många luftvägsrelaterade sjukdomar. Exponering av dessa specialbehandlade tyger för kvävedioxid ledde till en förändring i det elektriska motståndet hos den reducerade grafenoxiden.

Tygerna var så känsliga att 30 minuters exponering för 0,25 miljondelar av kvävedioxid (knappt fem gånger över den acceptabla standard som satts av U.S. Environmental Protection Agency) framkallade ett svar. Tygerna var tre gånger så känsliga för kvävedioxid i luft jämfört med en annan reducerad grafenoxidsensor som tidigare framställts på ett plant material.

Den nya tekniken, enligt forskarna, kan omedelbart användas i relaterade industrier eftersom beläggningsprocessen är enkel, vilket gör den lämplig för massproduktion. Det skulle göra det möjligt för utomhusbrukare att få relevant information om luftkvaliteten. Materialen skulle också kunna inkorporeras med luftrenande filter för att fungera som "smarta filter" som både kan upptäcka och filtrera skadlig gas från luft.

"Denna sensor kan ge en betydande förändring i vårt dagliga liv eftersom den utvecklades med flexibla och allmänt använda fibrer, till skillnad från de gassensorer som alltid utvecklas med befintliga fasta substrat, " säger Dr. Hyung-Kun Lee, som ledde detta forskningsinitiativ. Studien publicerades den 4 juni i nätupplagan av Vetenskapliga rapporter , en tidskrift från förlagen av Natur .