Новости химической науки > Гибкие полимерные нити для светящейся ткани

Найти тёмную кошку в тёмной комнате скоро станет гораздо проще – достаточно будет нарядить эту кошку в одежду из ткани с впряденными в нее светоизлучающими нитями.

Помимо одежды, светящейся в темноте, новая технология может найти применение и в медицине – такие светящиеся полимеры можно будет инкорпорировать в «умную одежду», связанную с диагностическими устройствами, которые смогут отслеживать состояние здоровья человека и передавать информацию в курирующий его центр здравоохранения.

Хуйшен Пен (Huisheng Peng) из Университета Фудан (Шанхай) создали волокна из полимерных светоизлучающих электрохимических ячеек [polymer light-emitting electrochemical cell (PLEC)], взяв тонкую проволоку из нержавеющей стали и покрыв ее слоем из наночастиц оксида цинка. На следующем этапе модифицированную проволоку покрыли слоем электролюминесцирующего полимера, представляющего собой смесь полимера, излучающего голубой свет (PF-B), этоксилированного триакрилата триметилолпропана [ethoxylated trimethylopropane triacrylate (ETT-15)] и трифторметансульфоната лития (LiTf). На завершающем этапе покрытый полимером провод был «завернут» в слой регулярно ориентированный углеродных нанотрубок.

Пока изготовлены только провода, способные к синему свечению, однако есть потенциальная возможность получения проводов, которые будут светиться всеми цветами радуги. (Рисунок из Nat. Photon., 2015, DOI: 10.1038/nphoton.2015.37)

При приложении к проводу напряжения (сталь является анодом, а углеродные нанотрубки – катодом) полимер начинает светиться. На настоящий момент исследователи получили волокна длиной в несколько сантиметров и, чтобы продемонстрировать гибкость и прочность волокон, воткали их в ткань.

Как отмечает Жан, в образец ткани площадью несколько квадратных сантиметров было воткано около десятка светящихся нитей. Светящиеся волокна отличаются гибкостью, и яркость их свечения сохраняет интенсивность 90% от максимальной даже после стократного сворачивания волокна в бухту с радиусом кривизны 6 мм.

Жан говорит, что процесс, который применяется для изготовления светящихся волокон PLEC относительно прост и дешев, а также может быть масштабирован. Исследователь предполагает, что новая технология может использоваться в биомедицинских устройствах, однако признает, что до окончательной коммерциализации технологии необходимо решить большое количество проблем. Во-первых, необходимо увеличить стабильность светоизлучающих устройств, во-вторых – разработать технологию, позволяющую получать нити с большей длиной. В настоящее время исследователи пытаются решить эти проблемы за счет увеличения электропроводности электродных материалов, попутно проводя поиск новых светоизлучающих полимеров.

Дженни Кларк (Jenny Clark), специалист по оптической физике из Университета Шеффилда, высоко оценивает результаты исследования, подчеркивая, что до настоящего времени были получены только наноразмерные светоизлучающие волокна, которые вряд ли можно инкорпорировать в состав ткани. Также Кларк подчёркивает, что новые волокна отличаются большей прочностью, что также может способствовать успеху их применения.

Источник: Nat. Photon., 2015, DOI: 10.1038/nphoton.2015.37

метки статьи: #бытовая химия, #медицинская химия, #нанотехнологии, #новые материалы, #химия полимеров