Forskare har rapporterat ett nytt material, böjlig nog att vävas in i tyg men genomsyrad av avkänningsförmåga som kan fungera som ett system för tidig varning för skada eller sjukdom.

Materialet, beskrivs i en artikel publicerad av ACS Tillämpade nanomaterial , innebär användning av kolnanorör och kan känna av små förändringar i kroppstemperaturen samtidigt som den bibehåller en följsam störd struktur - till skillnad från en stel kristallin struktur - vilket gör den till en bra kandidat för återanvändbara eller engångsanvändbara kroppstemperaturgivare. Förändringar i kroppsvärme förändrar det elektriska motståndet, varna någon som övervakar den förändringen till det potentiella behovet av intervention.

"Din kropp kan berätta att något är fel innan det blir uppenbart, "sa Seamus Curran, en fysikprofessor vid University of Houston och medförfattare på pappret. Möjliga tillämpningar sträcker sig från att upptäcka uttorkning i en ultramaratonutövare till början av trycksår ​​hos en vårdhemspatient.

Forskarna sa att det också är kostnadseffektivt eftersom de råvaror som krävs används i relativt låga koncentrationer.

Upptäckten bygger på arbete Curran och andra forskare Kang-Shyang Liao och Alexander J. Wang började för nästan ett decennium sedan, när de utvecklade en hydrofob nanokoating för tyg, som de tänkte sig som en skyddande beläggning för kläder, heltäckningsmattor och andra fiberbaserade material.

Wang är nu doktorand. student vid Technological University Dublin, arbetar för närvarande med Curran vid UH, och är motsvarande författare för tidningen. Förutom Curran och Liao, andra inblandade forskare inkluderar Surendra Maharjan, Brian P. McElhenny, Ram Neupane, Zhuan Zhu, Shuo Chen, Oomman K. Varghese och Jiming Bao, hela UH; Kourtney D. Wright och Andrew R. Barron från Rice University, och Eoghan P. Dillon av analysinstrument i Santa Barbara.

Materialet, skapad med hjälp av poly (oktadecylakrylat) -ytade flerväggiga kolnanorör, är tekniskt känd som en nanokolbaserad störning, ledande, polymer nanokomposit, eller DCPN, en klass av material som alltmer används inom materialvetenskap. Men de flesta DCPN -material är dåliga elektroledare, vilket gör dem olämpliga för användning i bärbar teknik som kräver att materialet upptäcker små temperaturförändringar.

Det nya materialet producerades med en teknik som kallas RAFT-polymerisation, Wang sa, ett kritiskt steg som gör att den fästa polymeren kan kopplas elektroniskt och fononiskt med det flerväggiga kolnanoröret genom kovalent bindning.

Som sådan, subtila strukturarrangemang associerade med systemets glasövergångstemperatur förstärks elektroniskt för att producera de exceptionellt stora elektroniska svar som rapporteras i tidningen, utan negativa associerade med fast-vätskefasövergångar. De subtila strukturella förändringarna i samband med glasövergångsprocesser är vanligtvis för små för att producera tillräckligt stora elektroniska svar.