Ett team av forskare ledda av Dr. Nazmul Karim och Prof Sir Kostya Novoselov vid University of Manchester har utvecklat en metod för att producera skalbart grafenbaserat garn.

Multifunktionella bärbara e-textilier har varit i fokus för stor uppmärksamhet på grund av deras stora potential för sjukvård, sportkläder, fitness- och rymdtillämpningar.

Grafen har ansetts vara ett potentiellt bra material för dessa typer av applikationer på grund av dess höga ledningsförmåga, och flexibilitet. Varje atom i grafen är exponerad för sin miljö, vilket gör att den kan känna av förändringar i sin omgivning, vilket gör det till ett idealiskt material för sensorer.

Smarta bärbara textilier har fått en renässans de senaste åren genom innovationen och miniatyriseringen och den trådlösa revolutionen.

Det har gjorts försök att integrera textilbaserade sensorer i plagg, Men nuvarande tillverkningsprocesser är komplexa och tidskrävande, dyr, och materialen som används är icke biologiskt nedbrytbara och använder instabila metalliska ledande material.

Som publicerat i ACS Nano , den process som utvecklats av teamet baserat på National Graphene Institute har potential att producera ton ledande grafenbaserat garn, använda befintliga textilmaskiner och utan att öka produktionskostnaderna.

Förutom att producera garnet i stora mängder, de är tvättbara, flexibel, billig och biologiskt nedbrytbar.

Sådana sensorer kan integreras med antingen en självförsörjande RFID eller lågeffekts Bluetooth för att skicka data trådlöst till mobila enheter.

Ett hinder för utvecklingen av bärbara e-textilier har varit de skrymmande komponenterna som krävs för att driva dem. Tidigare har det också varit svårt att införliva dessa komponenter utan att kompromissa med materialets egenskaper eller komfort, som har sett uppkomsten av personliga smarta enheter som fitnessklockor.

Huvudförfattaren Dr. Shaila Afroj, som genomförde projektet under sin doktorsexamen, sa "Att introducera ett nytt spännande material som grafen till en mycket traditionell och väletablerad textilindustri, den största utmaningen är skalbarheten i tillverkningsprocessen. Här övervinner vi denna utmaning genom att producera grafenmaterial och grafenbaserade textilier med en snabb och ultrasnabb produktionsprocess. Vår rapporterade teknik för att producera tusen kilogram grafenbaserat garn på en timme är ett betydande genombrott för textilindustrin."

Dr. Nazmul Karim, Den andra huvudförfattaren och Knowledge Exchange Fellow (Graphene) från National Graphene Institute sa "Högpresterande kläder genomgår en förvandling för närvarande, tack vare de senaste innovationerna inom textilier. Det har funnits ett växande intresse från textilgemenskapen för att använda utmärkta och multifunktionella egenskaper hos grafen för smarta och funktionella klädapplikationer."

"Vi tror att vår ultrasnabba produktionsprocess för grafenbaserade textilier skulle vara ett viktigt steg mot att förverkliga nästa generations högpresterande kläder."