Вы, вероятно, привыкли видеть умные часы на запястьях людей. Но как насчет умной одежды? Исследователи из Университета Джорджии изучают, как одежда, которую носят люди, потенциально может отслеживать и защищать их здоровье. Умный текстиль — это ткани, которые могут отслеживать жизненно важные показатели и движения тела в режиме реального времени. Они гибкие и легкие, что делает их более удобными для ношения во время движения.

Данная публикация посвящена MXenes — классу двумерных микроскопических материалов, изготовленных из металлов, которые можно наносить на ткани методом покрытия или печати. ​​Исследователи провели всесторонний анализ сотен опубликованных работ, чтобы изучить различные свойства MXenes и возможности их использования в «умном» текстиле. Статья опубликована в журнале ACS Omega.

«MXenes обладают рядом передовых свойств», — сказал Джойджит Гош, ведущий автор исследования и аспирант Колледжа семейных и потребительских наук Университета Джорджии. По его словам, они не только способны определять температуру тела, артериальное давление и частоту сердечных сокращений, но и обладают антимикробными свойствами, что делает их идеальными для использования в больницах.

«Умный» текстиль может быть полезен в здравоохранении

Основное внимание в обзоре было уделено потенциалу использования «умного» текстиля в здравоохранении. С помощью «умных» тканей люди могут отслеживать состояние своего здоровья. Врачи и другие медицинские работники могли бы контролировать жизненно важные показатели пациента и получать оповещения, если ткань обнаружит нерегулярный сердечный ритм, артериальное давление или температуру.

Эти ткани также могут реагировать на изменения в организме, помогая регулировать температуру тела. По словам исследователей, способность противостоять бактериям может стать большим преимуществом и в больничных условиях.

«Эти интеллектуальные текстильные материалы на основе MXene могут помочь предотвратить рост бактерий», — сказал Гош. «В медицинских текстильных изделиях всегда существует вероятность бактериального загрязнения. Но если мы будем использовать текстильные материалы с покрытием из MXene, мы получим те антимикробные свойства, которые необходимы в больницах».

«Умный» текстиль также может идеально подойти любителям фитнеса, которые хотят отслеживать свой прогресс и улучшать свое здоровье.

Одежда с использованием MXenes могла бы накапливать энергию для электроники

В отличие от большинства умных часов, «умный» текстиль получает энергию от солнца. По словам исследователей, эта солнечная энергия может не только обеспечивать работу датчиков, но и использоваться в качестве встроенного источника питания.

«Мы можем накапливать энергию, получаемую от солнца, — сказал Гош. — При желании мы могли бы поместить свой мобильный телефон в носимые текстильные изделия, чтобы его можно было заряжать. В ткань были бы встроены тонкие слои для сбора и хранения энергии, функционирующие как гибкий, носимый внешний аккумулятор, который в ближайшем будущем мог бы заряжать телефон или даже ноутбук».

Дальнейшие исследования направлены на повышение долговечности и экологичности

Однако, как показал обзор, у MXenes есть и недостатки.

Эффективность материалов снижается при воздействии кислорода или воды, поэтому после многократной стирки они могут работать хуже. Кроме того, при их производстве используются неэкологичные материалы.

Гош надеется, что его лаборатория сможет преодолеть эти трудности.

«Мы работаем над тем, как уменьшить окисление и как получать MXены, используя экологически чистые и устойчивые материалы», — сказал Гош. «MXены изготавливаются из соединений на основе металлов, что требует энергоемкой обработки. Мы пытаемся получать MXены из биоразлагаемых материалов, чтобы получить экологически устойчивый продукт, обладающий также большей долговечностью».