Quần áo thông minh: Cuộc cách mạng trong ngành dệt may tương lai

Những câu chuyện tưởng như khoa học viễn tưởng cho tương lai, khi quần áo của chúng ta có thể cung cấp thông tin về sức khỏe, lượng tiêu hao calories.., nhưng công nghệ này đang trở thành một phần cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Thiết bị điện tử đeo trên người và quần áo thông minh mở ra một tương lai đầy hứa hẹn cho đời sống con người. Khoa học dân sự thế giới hiện đang tích cực thử nghiệm những vật chất tổng hợp mới cho mực dẫn điện và nguyên vật liệu linh hoạt để có thể thiết kế các loại hàng dệt may tích hợp công nghệ điện tử mới.

Các nhà nghiên cứu hiện đang theo hướng khai thác hiệu ứng nhiệt điện, trên cơ sở chuyển đổi sự chênh lệch nhiệt độ thành điện áp để phát triển những vật liệu mới cho trạm nguồn nano nhiệt điện linh hoạt, đáp ứng nhu cầu điện năng cho những ứng dụng điện tử có thể đeo được.

Hiện nay, những thiết bị nhiệt điện hiện có trên thị trường thường là sản phẩm cứng, được sản xuất bằng các thành phần vô cơ không thân thiện môi trường và đắt tiền. Các nhà khoa học trên thế giới quan tâm rất lớn đến việc chế tạo các vật liệu nhiệt điện linh hoạt và có thể đeo, mặc được trên người, phát triển trên các chất bán dẫn hữu cơ pha trộn.

Đây là công trình nghiên cứu đầy thách thức đối với TS Pietro Cataldi thuộc phòng nghiên cứu Vật liệu thông minh tại Viện nghiên cứu Istituto Italiano di Tecnologia, hợp tác với các nhà nghiên cứu từ khoa Departamento de Biología Phân tử y Bioquímica - Đại học de Málaga.

Trong một nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học này, được công bố trên tạp chí Vật liệu có chức năng mở rộng “Advanced Functional Materials”, nhóm nghiên cứu giới thiệu một phương án chiến lược mới nhằm chế tạo một loại vải thân thiện với môi trường, sinh điện dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể con người và môi trường xung quanh.

Cụ thể, các nhà khoa học giới thiệu một phương pháp dễ dàng chế tạo, có hiệu quả kinh tế cao, có thể mở rộng sản xuất đối với các vật liệu dệt hữu cơ, hoàn toàn sử dụng các polymer nhiệt điện có thể phân hủy. Thiết kế vải hữu cơ bao gồm hai loại vật liệu bán dẫn, phân loại là chất bán dẫn loại n và loại p, trước đây chưa bao giờ được pha trộn.

Cotton được chọn làm sợi vải cơ sở do có nguồn gốc tự nhiên, trọng lượng nhẹ, phân hủy sinh học và được sản xuất quy mô lớn. Sợi bông được phun bằng mực nhiệt điện, loại mực này được điều chế bằng phương pháp trộn các vật liệu nano carbon như ống nano graphene, ống nano carbon và sợi nano carbon với axit aitonitic trong ethanol-nước.

Sơ đồ sản xuất các thiết bị cung cấp điện đeo trên thân thể thân thiện môi trường. Ảnh Advanced Science News

Biocompozit (vật liệu hữu cơ tổng hợp) thu được hiển thị độ dẫn điện rất tốt. Khả năng phân hủy sinh học của các vật liệu nhiệt điện mới này được xác minh bằng những thử nghiệm với oxygen, vật liệu duy trì được tính dẫn điện đối với vò, gấp và giặt, phụ thuộc vào loại sợi, ống nano được sử dụng.

Nhờ khả năng dễ chế tạo, công nghệ sản xuất đảm bảo xanh, sạch, tính linh hoạt và bền vững của vật liệu sinh học, các loại vật liệu nhiệt điện được giới thiệu có thể là nền tảng cho một thế hệ mới các thiết bị đeo, mặc được trong tương lai, giữ ổn định và bền vững hơn cho môi trường, dễ dàng sử dụng trong cuộc sống.