옷을 건강 모니터로 바꿀 수 있는 신소재

연구원들은 직물로 엮을 수 있을 만큼 유연하면서도 부상이나 질병에 대한 조기 경고 시스템 역할을 할 수 있는 감지 기능을 갖춘 새로운 소재를 보고했습니다. ACS Applied Nano Materials가 발표한 논문에 설명된 이 물질은 탄소 나노튜브를 사용하며 단단한 결정 구조와 달리 유연하고 무질서한 구조를 유지하면서 체온의 약간의 변화를 감지할 수 있습니다. 재사용 또는 일회용 웨어러블 인체 온도 센서에 적합한 후보입니다. 체온의 변화는 전기 저항을 변화시키고, 이를 모니터링하는 사람에게 개입이 필요할 수 있음을 경고합니다. 논문의 공동 저자이자 휴스턴 대학의 물리학 교수인 시무스 커란(Seamus Curran)은 '당신의 몸은 뭔가가 분명해지기 전에 뭔가 잘못되었음을 알 수 있습니다'라고 말했습니다. 가능한 응용 분야는 울트라 마라톤 선수의 탈수 감지부터 요양원 환자의 욕창 시작까지 다양합니다. 연구진은 필요한 원료가 상대적으로 낮은 농도로 사용되기 때문에 비용 효율적이라고 말했다. 이번 발견은 Curran과 동료 연구자인 Kang-Shyang Liao와 Alexander J. Wang이 약 10년 전 의류, 카펫 및 기타 섬유 기반 재료에 대한 보호 코팅으로 구상한 천용 소수성 나노코팅을 개발하면서 시작한 연구에 기반을 두고 있습니다. . Wang은 이제 박사 학위를 취득했습니다. Technological University Dublin의 학생이며 현재 UH에서 Curran과 함께 일하고 있으며 논문의 교신저자입니다. Curran과 Liao 외에도 관련된 다른 연구자로는 Surendra Maharjan, Brian P. McElhenny, Ram Neupane, Zhuan Zhu, Shuo Chen, Oomman K. Varghese 및 Jiming Bao(모두 UH 소속)가 있습니다. Rice University의 Kourtney D. Wright와 Andrew R. Barron, Santa Barbara에 있는 Analysis Instruments의 Eoghan P. Dillon. 폴리(옥타데실 아크릴레이트) 그래프트 다중벽 탄소 나노튜브를 사용하여 생성된 이 물질은 기술적으로 나노탄소 기반 무질서, 전도성, 고분자 나노복합체(DCPN)로 알려져 있으며, 재료 과학에서 점점 더 많이 사용되는 재료입니다. 그러나 대부분의 DCPN 소재는 전도성이 좋지 않아 소재가 약간의 온도 변화를 감지해야 하는 웨어러블 기술에 사용하기에는 부적합합니다. 새로운 물질은 RAFT 중합이라는 기술을 사용하여 생산되었다고 Wang은 말했습니다. 이는 부착된 폴리머가 공유 결합을 통해 다중벽 탄소 나노튜브와 전기적으로 및 음성적으로 결합될 수 있도록 하는 중요한 단계입니다. 따라서 시스템의 유리 전이 온도와 관련된 미묘한 구조 배열은 고체-액체 상 전이와 관련된 네거티브 없이 논문에 보고된 예외적으로 큰 전자 응답을 생성하기 위해 전자적으로 증폭됩니다. 유리 전이 과정과 관련된 미묘한 구조적 변화는 일반적으로 너무 작아서 충분히 큰 전자 반응을 생성할 수 없습니다.