Niť z uhlíkových nanorúrok zmení tričko na monitor srdcového tepu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 31. 8. 2021
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Existuje mnoho príkladov inteligentných odevov nabitých technológiou na monitorovanie rôznych aspektov fyzického stavu nositeľa, no v poslednej dobe sa vyvíjajú veľmi jemné, vodivé vlákna, ktoré dokážu zaistiť bezproblémovejší zážitok. Vedci z univerzity Rice aplikovali túto technológiu do trička, ktoré používa uhlíkové nanorúrkové nite na priebežné zhromažďovanie údajov o srdcovej činnosti.
Technológia je založená na uhlíkových nanorúrkach, ktoré prvýkrát predstavili vedci z univerzity Rice už v roku 2013, a ktoré boli silné ako uhlíkové vlákno, pružné ako textilné vlákno a mohli viesť teplo a elektrinu ako kovový drôt. Tieto vlákna majú šírku približne 22 mikrónov a sú tvorené desiatkami miliárd uhlíkových nanorúrok. Vedci odvtedy skúmali ich potenciál v rôznych aplikáciách.
Jednou z nich je aj inteligentné oblečenie, no tím potreboval počas vývoja prekonať niekoľko prekážok. Keďže sú pôvodné vlákna neuveriteľne jemné, nie je ich možné použiť so štandardným šijacím strojom, takže vedci použili zariadenie na zviazanie týchto vlákien dohromady. Tieto zväzky boli potom tkané na vlákno zhruba rovnakej veľkosti ako bežná niť.
Potom sa už dali vlákna strojovo ušiť na tkaninu, pričom to bolo urobené cikcakovým vzorom, aby sa pri natiahnutí nezlomili. Vlákna, zapracované do atletického trička, používajú svoju vodivosť ako integrované elektródy a vodiče na prenos signálu, čo otvára niekoľko zaujímavých potenciálnych využití.
Tím vykonal experimenty, ktoré porovnávali schopnosť nového inteligentného trička zaznamenávať údaje o srdcovej frekvencii v reálnom čase s bežným monitorovacím zariadením v podobe hrudného pásu. Bolo zistené, že inteligentné tričko s uhlíkovými nanorúrkovými niťami vykonáva lepšiu prácu. Vlákna boli tiež použité ako elektródy pre elektrokardiogramy a vedci zistili, že tričko prináša porovnateľný výkon ako bežne dostupné elektródové monitorovacie zariadenia.
Tím tvrdí, že tričko musí priliehať k hrudníku, no v budúcich štúdiách sa zamerajú na používanie hustejších vzorov vlákien z uhlíkových nanorúrok, aby bolo s pokožkou v kontakte viac povrchu.
Vedci si predstavujú množstvo potenciálnych využití inteligentnej tkaniny, ktorú je možné prať v práčke a je možné ju pripojiť k vysielačom Bluetooth na prenos údajov do smartfónov alebo pripojiť k vreckovému monitoru Holter, ktorý zaznamenáva srdcovú aktivitu. Medzi ďalšie možnosti patrí integrácia antén alebo LED svetiel či vyladenie technológie na monitorovanie ďalších životne dôležitých funkcií, ako je napríklad frekvencia dýchania.
Štúdia bola publikovaná v magazíne Nano Letters.
