革新:新型セルロース糸で作られた電子紡績品の巨大な潜在力

電子紡績品は各分野、特に医療保健分野で革命的な新しいチャンスを提供した。しかし、持続可能な発展のためには、再生可能材料から作らなければならない。スウェーデンのチャルマーズ工科大学が率いる研究チームは現在、電子紡績品に魅力的で実用的な可能性を提供する導電性セルロースから作られた糸を示している。

「マイクロ、着用可能な電子製品は私たちの日常生活の中でますます普遍的になっています。しかし、現在、それらは通常、希少な材料や場合によっては有毒な材料に依存しています。それらはまた、大量の電子廃棄物の堆積を招きます。「本当に電子紡績品に使用する有機、再生可能な材料が必要です」チャールズ工科大学化学と化学工学部とバレンブルク木材科学センターの博士課程生で、この科学の主な著者ソザン・ダラビ(Sozan Darabi)は言った。最近ASC Applied Materials&Interfacesに発表された記事。

Sozan Darabiは同じグループの研究者Anja Lundとともに電子紡績品用導電繊維の研究に従事して数年になる。以前はシルクに重点を置いていましたが、今ではセルロースを使うことでさらに発見されています。

研究者が現在提案した結果は,セルロース線が電子紡績品の材料として大きな潜在力を持ち,多様な方法で使用できることを示している。

研究者は現在、標準的な家庭用ミシンを用いて導電性のセルロース糸を縫って織物を製造しており、その片側が加熱されると(例えば、人体の熱で加熱される)、この織物は少量の電気を発生させることに成功している。37°Cの温度差では、織物は約0.2マイクロワットの電気エネルギーを生成することができる。

Sozan Darabi氏は、「このセルロース線は、無毒、再生可能、天然材料で作られた電子、知能機能を内蔵した服装をもたらす可能性がある」と話した。

セルロースラインの生産プロセスはフィンランドのアルト大学の共同著者によって開発された。その後の過程で、チャマーズ研究者は導電性ポリマー材料を用いて線を染色することによって線に導電性を持たせた。研究者の測定結果は,染色過程がセルロースフィラメントに記録的な高導電性をもたらすことを示した−銀ナノワイヤの添加によりその導電性をさらに向上させることができる。試験では、数回の洗浄後も導電性が維持された。

電子紡績品はいろいろな方法で私たちの生活を改善することができます。1つの重要な分野は医療保健であり、その中で各種の健康指標などの機能を調節し、監視し、測定することは極めて利益を得る可能性がある。

より広範な紡績工業において、持続可能な原材料への転換はずっと重要な問題であり、天然材料と繊維は合成繊維に代わるますます普遍的な選択となっている。研究者によると、導電性セルロース線はここでも重要な役割を果たすことができるという。

「セルロースは奇妙な材料であり、持続可能な抽出とリサイクルが可能であり、今後ますます多くのセルロースを見ることができる。また、製品が均一な材料またはできるだけ少ない材料から作られると、回収過程がより容易になり、この技術の研究責任者、チャルマーズ工科大学化学と化学工学部教授のクリスティアン・ムラー氏は「セルロース線は電子紡績の発展に非常に有望なもう一つの観点である」と述べた。

Chalmers研究チームのこの仕事は、国家研究センターWallenberg Wood科学センターでスウェーデン、フィンランド、韓国の同僚と協力して完成した。

ソザン・ダラビ(Sozan Darabi)とクリスティアン・ムラー(ChristianMüller)は、この研究成果は最新の科学出版物に限らないと考えている。Sozan Darabiは学生から導電性繊維材料分野の専門家に発展し、クリスティアン・ムラー(ChristianMüller)はこれが非常に有益であり、彼らの研究チームに強力な力を提供したと考えている。

スウェーデン国立研究センターWallenberg Wood科学センターを通じて、ストックホルム王立技術学院(KTH)のグループもこの研究の研究と発表に参加した。KTH研究者は繊維の電気化学に専念している。チャマーズ研究チームはKTHのこのチームとともに、これらのアイデアを新たな高度に持ち込む方法を計画している。