‘Intelligent textiel’ dankzij katoenvezels met nanobuisjes

Katoenvezels zijn eenvoudig elektrisch geleidend te maken door ze te coate met koolstofnanobuisjes. De elektrische weerstand is dan sterk afhankelijk van omgevingsfactoren. Dat maakt het mogelijk om er gevoelige sensoren van te maken die je letterlijk door textiel kunt weven, zo melden Amerikaanse en Chinese onderzoekers in Nano Letters.

Ze hebben er al textiel van gemaakt dat reageert op bloed, en de drager (bijvoorbeeld een militair) in een vroeg stadium duidelijk kan maken dat hij/zij lek is.

Het impregneren van de vezels gaat heel simpel. Je dispergeert de nanobuisjes in een oplossing van Nafion in ethanol of poly(natrium 4-styreensulfonaat) in water, en daar hang je de draadjes een tijdje in. Na droging herhaal je de procedure. Na een aantal keren worden de draden geleidend. De weerstand kan zelfs zakken tot 20 ohm per centimeter, wat betekent dat je ze prima als aansluitdraden voor een LED kunt gebruiken.

De draden worden wel iets stijver door de coating, maar blijven ze soepel genoeg voor textieltoepassingen. De onderzoekers hebben geprobeerd om de nanobuisjes er achteraf uit te wassen, maar het lukte ze niet.

Om er een biosensor van te maken kun je bijvoorbeeld een antilichaam aan de coating toevoegen. Als die reageert met een antigeen, dan verandert de geleidbaarheid meetbaar. De onderzoekers hebben het uitgeprobeerd met immunoglobuline-antilichamen die reageren met albumine, het belangrijkste bloedeiwit.

Maar met name de Nafionhoudende coating is zó vochtgevoelig dat je de gecoate draadjes zonder verdere modificatie kunt geruiken als luchtvochtigheidssensor.

bron: American Chemical Society