Вчені розробили розумну тканину для моніторингу здоров’я

У Канаді вигадали розумний матеріал на основі максена, що перетворює тепло тіла в енергію. Одяг із такого матеріалу допоможе вести безперервний моніторинг за показниками здоров’я.

Одяг, який зчитує показники здоров’я і повідомляє вам про підвищену температуру або прискорений пульс, — не фантазія, а реальність, що наближається. Вчені розробили матеріал на основі максену, що перетворює тепло тіла на енергію. Це забезпечує безперервну роботу вбудованих у тканину датчиків температури, тиску та інших показників без використання додаткових джерел живлення.

Розумні матеріали розробляли раніше. Наприклад, у 2019 році в Нідерландах створили майку, яка може виявляти захворювання легень на дихання. Однак подібні розробки стикаються з проблемою: для роботи таких матеріалів необхідна енергія, а використання акумуляторних батарей та необхідність частої підзарядки роблять їх менш зручними у використанні.

Дослідники з Університету Ватерлоо (Канада) розв’язати цю проблему та запропонували матеріал, який сам забезпечує себе енергією, витягаючи її із сонячного світла та тепла тіла. Для цього вчені скористалися титансодержащим максеном (Ti3C2Tx MXene) — наноматеріалом, що складається з шарів вуглецю і металу, що чергуються. Він відрізняється високою тепло- та електропровідністю, пружністю і може поглинати ультрафіолет.

Як основу для нового матеріалу вчені взяли нейлонову тканину. На неї наносили максен, який формував провідну мережу. Такий матеріал виявився еластичним та зберігав свої термоелектричні властивості навіть після 1000 циклів розтягування. Автори наукової роботи стверджують, що отримали більш стабільний, довговічний та економічний матеріал, ніж інші тканини.

Щоб протестувати розумну тканину, дослідники зробили з неї медичну маску для обличчя. Датчики в цій масці вимірювали температуру повітря, що видихається, відстежували частоту дихання, а також виявляли хімічні сполуки, що дозволяють виявляти віруси, рак легень та інші стани.

Результати своєї роботи вчені представили в журналі Journal of Materials Science & Technology. Зараз вони планують продовжити дослідження, щоб покращити характеристики розумної тканини та розширити її функції. Зокрема, розглядають можливість передачі даних з тканини на смартфон або лікарю. Це дозволить проводити неінвазивний скринінг на різні захворювання.