O grafeno tem muitas aplicações interessantes na indústria têxtil. Alguns exemplos incluem têxteis aquecidos eletricamente, camuflagem ultraleve e sensores de tensão ou pressão vestíveis para monitoramento digital da saúde.
As propriedades condutoras do tecido foram melhoradas através da modificação da superfície pré-alcalinizada, seguida pela imobilização camada por camada com um dendrímero de poliamidoamina hiperramificado e tratamento de redução para formar nanofolhas de óxido de grafeno reduzido (rGO).
Condutividade
Tecido de malha de grafeno é um têxtil que pode fornecer condutividade elétrica. Ele pode ser usado para produzir roupas condutoras, o que pode ajudar a reduzir o tempo de aquecimento para um treino ou aumentar o desempenho muscular. Além disso, o material pode ser usado para confeccionar roupas esportivas confortáveis e respiráveis. Pode até ser usado para ajudar a prevenir lesões, direcionando o calor corporal para as áreas frias do corpo.
Vários métodos foram desenvolvidos para preparar têxteis eletricamente condutivos, incluindo fiação por fusão de nanofibras condutoras e dopagem eletroquímica de grafeno em meios têxteis. No entanto, estes métodos requerem altas temperaturas e condições químicas que podem deformar ou decompor as fibras têxteis.
Neste estudo, os têxteis de poliéster foram imersos numa dispersão GO e revestidos com uma camada de óxido de grafeno. Depois disso, os tecidos foram dopados com nanopartículas de ferro zerovalentes. Os tecidos resultantes são condutores e possuem acabamento infravermelho distante, antiestático e anti-ultravioleta.
Isolamento
O grafeno possui excelentes propriedades de isolamento, que podem ser utilizadas de diversas maneiras. Além de suas propriedades condutoras, também possui qualidades antiestáticas e resistentes aos raios UV. Pode ser combinado com fibras naturais para criar um produto de malha sem costuras que agregará estilo e função. Têxteis enriquecidos com grafeno já estão sendo usados na fabricação de roupas e outros produtos. Eles também estão sendo aplicados a têxteis industriais, como tecidos sensíveis à pressão e respiráveis para cuidados de saúde digitais.
Vários métodos foram propostos para enxertar grafeno em têxteis, incluindo recozimento térmico e redução química. No entanto, estes métodos requerem uma temperatura elevada e podem decompor o material têxtil. Um método mais eficaz é dispersar os flocos GO e depois mergulhar o tecido na solução. Isto permite que o GO se ligue ao tecido sem se decompor.
A superfície do GWF à base de algodão foi modificada com quitosana e cloreto de hexadecilpiridínio (HDPC), o que aumenta a absorção das nanofolhas GO. Os resultados mostraram que a amostra tratada com HDPC apresentou a maior absorção de GO, com resistividade elétrica de 128 O*cm após trinta ciclos de imersão e secagem.
Suavidade
O grafeno está sendo utilizado por empresas têxteis para criar roupas macias e confortáveis. O material pode ajudar a regular a temperatura corporal e até mesmo redirecionar o calor das áreas mais quentes para as mais frias. Ele também tem a capacidade de proteger contra danos bacterianos e estáticos. Vários fabricantes estão usando essa tecnologia para fabricar roupas esportivas que podem aumentar o desempenho muscular e prevenir lesões.
Um tecido não tecido condutor de celulose-grafeno foi fabricado com sucesso usando um método simples de revestimento por imersão, e suas propriedades elétricas, eletrotérmicas e eletromecânicas foram avaliadas. Sua resistência à tração e percentual de alongamento aumentaram significativamente com a redução de GO para rGO, o que está de acordo com relatórios anteriores.
O tecido de algodão revestido com rGO apresentou baixa absorção de gotículas de água e excelente resistência à lavagem após 10-12 ciclos de tingimento. Isto indica que o método de revestimento rGO pode ser aplicado a uma ampla gama de têxteis, tais como tecidos de malha ou tecidos para têxteis eletrônicos. Esta abordagem é econômica e pode ser aplicada a qualquer fibra à base de celulose.
Durabilidade
O grafeno é um material leve e forte, 200 vezes mais resistente que o aço e não tóxico, o que o torna um ingrediente promissor para têxteis condutores inteligentes. A sua versatilidade significa que cada vez mais marcas de roupa desportiva estão a colaborar com fornecedores de grafeno para o incorporar nos seus produtos. Esta nova geração de tecidos é escolhida pelos atletas pelas suas propriedades térmicas, de condutividade e flexibilidade, aumentando o seu desempenho e conforto.
Para integrar o grafeno nas fibras, é importante encontrar um método que consiga uma ligação forte entre os dois materiais. Preparar uma dispersão de óxido de grafeno (GO) e revestir as fibras com ele parece ser a solução mais razoável e escalável. Alternativamente, o recozimento térmico instantâneo também pode ser utilizado, mas requer altas temperaturas que não são viáveis na indústria têxtil.
Pesquisadores do Pacote de Trabalho de Eletrônica Flexível do Graphene Flagship estão trabalhando no desenvolvimento de fios condutores de poliéster enriquecidos com grafeno (tereftalato de polietileno, PET). Esses flocos de grafeno são compostos com PET, e o compósito resultante é tecido em tecido Greathable, elástico e antibacteriano com propriedades de infravermelho distante, antiestático e de resistência a UV.
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