According to foreign media reports, Rice University researchers recently demonstrated a clothing with carbon nanotubes that can continuously monitor the wearer's heart. There's no need to wear an uncomfortable smartwatch or chest strap to monitor your heart if your comfortable clothing does a better job. That's the idea behind "smart clothing" developed by a Rice University lab that uses its conductive nanowires to weave functionality into regular clothing.
Matteo Pasquali, a chemical and biomolecular engineer at the school's Brown School of Engineering, reports in Nano Letters, a journal of the American Chemical Society, that it sewn nanotube fibers into sportswear to monitor heart rate and perform continuous electrocardiographic monitoring of the wearer. .
গবেষকদের মতে, ফাইবারগুলি ধাতব তারের মতো পরিবাহী, তবে ধোয়া যায়, আরামদায়ক এবং শরীর যখন গতিশীল থাকে তখন ভেঙে যাওয়ার সম্ভাবনা অনেক কম। সামগ্রিকভাবে, তাদের উন্নত পোশাকগুলি স্ট্যান্ডার্ড চেস্ট-স্ট্র্যাপ মনিটরের চেয়ে ডেটা সংগ্রহে ভাল ছিল যা পরীক্ষায় ক্ষেত্র পরিমাপ করেছিল। বাণিজ্যিক মেডিকেল ইলেক্ট্রোড মনিটরের সাথে মিলে গেলে, কার্বন ন্যানোটিউব গার্মেন্টস ইসিজিতে কিছুটা ভালো পারফর্ম করে।
"The garment had to fit snugly against the chest," said Rice graduate student Lauren Taylor, lead author of the study. "In future research, we will focus on using denser blocks of carbon nanowires so that there is more surface area to contact the skin."
গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে ন্যানোটিউব ফাইবারগুলি নরম এবং স্থিতিস্থাপক, এবং তাদের অন্তর্ভুক্ত করা কাপড়গুলি মেশিনে ধোয়া যেতে পারে। এই ফাইবারগুলি স্ট্যান্ডার্ড থ্রেডের মতো ফ্যাব্রিকের উপর মেশিনে সেলাই করা যেতে পারে। জিগজ্যাগ স্টিচিং প্যাটার্ন কাপড়গুলিকে না ভেঙে প্রসারিত করতে দেয়।
The fibers not only provide a stable electrical contact with the wearer's skin, Taylor said, but also act as electrodes to connect electronic devices such as Bluetooth transmitters, relay data to smartphones, or connect to Holter monitors that can fit in the user's pocket. device.
Pasquali's lab introduced carbon nanotube fibers in 2013. Since then, fibers containing tens of billions of nanotubes each have been studied to repair bridges in damaged hearts, as electrical interfaces to the brain, for cochlear implants, as flexible antennas, and for automotive and aerospace applications. Their development is also part of the Rice-based Carbon Center, a multi-university research initiative led by Rice and launched in 2019.
আসল ন্যানোটিউব ফিলামেন্টগুলি প্রায় 22 মাইক্রন চওড়া, একটি সেলাই মেশিন পরিচালনা করার জন্য খুব পাতলা। একটি দড়ি প্রস্তুতকারক সেলাইযোগ্য থ্রেড তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়েছিল, মূলত সাতটি ফিলামেন্টের তিনটি বান্ডিল, যা নিয়মিত থ্রেডের মতো প্রায় একই আকারে বোনা হয়েছিল, টেলর বলেছিলেন।
"We worked with a guy who sold a little machine designed to make ropes for model boats," says Taylor, who initially tried to weave the thread by hand with limited success. "He was able to make us a mid-scale device that could do that."
একটি স্পোর্টসওয়্যার বা অন্যান্য ফ্যাব্রিক কতটা প্রসারিত হতে পারে তার জন্য জিগ-জ্যাগ প্যাটার্ন সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, তিনি বলেন। টেলর বলেন, কীভাবে ত্বকের সাথে সর্বাধিক যোগাযোগ করা যায় তা বের করার জন্য টেক্সাস হার্ট ইনস্টিটিউটের ডাঃ মেহেদি রাজাভি এবং তার সহকর্মীদের সাথে দলটি কাজ করছে।
ফ্যাব্রিকে বোনা ফাইবারগুলি অ্যান্টেনা বা এলইডি এম্বেড করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, গবেষকরা বলেছেন। ফাইবার জ্যামিতি এবং সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনিক্সের সামান্য পরিবর্তনগুলি অবশেষে পোশাকগুলিকে গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণ, প্রচেষ্টা বা শ্বাসের হার নিরীক্ষণ করার অনুমতি দিতে পারে।
Other potential uses could include human-machine interfaces in cars or soft robots, or as antennas, health monitors and bulletproof protection for military uniforms, Taylor noted. "We demonstrated with a collaborator a few years ago that carbon nanotube fibers dissipate energy better per unit weight than Kevlar fibers, and that's without some of our later progress in tensile strength," she said. "
"We're seeing this material play a role in more and more applications after 20 years of development in laboratories around the world," Pasquali said. "Carbon nanotubes are a natural building block for wearable devices due to their combination of electrical conductivity, good skin contact, biocompatibility and softness."
পরিধানযোগ্য বাজার, যদিও তুলনামূলকভাবে ছোট, একটি নতুন প্রজন্মের টেকসই উপকরণগুলির জন্য একটি প্রবেশ বিন্দু হতে পারে যা সরাসরি বিভাজনের মাধ্যমে হাইড্রোকার্বন থেকে বের করা যেতে পারে, একটি প্রক্রিয়া যা পরিষ্কার হাইড্রোজেনও তৈরি করে, তিনি বলেছিলেন। এই উপাদান বিকাশ কার্বন কেন্দ্র একটি ফোকাস.
"We are in the same situation as solar cells were decades ago," Pasquali said. "We need application leaders that can power scale-up of production and improve efficiency."
