A lebomló e-textilek új lehetőségeket nyitnak a hulladékcsökkentésben is
Az már eddig is ismert volt, hogy az e-textilek – vagyis az elektronikai alkatrészeket, például szenzorokat, akkumulátorokat és fényforrásokat hagyományos szövetekbe integráló anyagok – új korszakot nyitnak a divat és az egészségügy területén, de most kiderült, hogy a fenntarthatóság jegyében új irányokat szabhatnak.
A Southamptoni Egyetem által vezetett és az UWE Bristol, illetve más neves intézmények közreműködésével zajló kutatás mérföldkőnek számít. Az eredmények nyomán olyan viselhető elektronikai textíliák jöhetnek, amelyek amellett, hogy fenntarthatók, biológiailag lebomlóak is. Az intézmények közleménye SWEET-nek (Smart, Wearable, and Eco-friendly Electronic Textiles) nevezi az új technológiát, ami jelentősen csökkentheti a ruhaanyagok környezeti terhelését.
Az e-textilek környezeti kihívásai
A viselhető elektronika eddigi legnagyobb kihívása az volt, hogy az integrált fémeket és műanyagokat tartalmazó textíliák újrahasznosítása rendkívül bonyolult. Ezek az anyagok gyakran nem bomlanak le természetes módon, így jelentős környezeti terhet jelentenek. A kutatócsoport azonban áttörést ért el: olyan e-textileket fejlesztettek, amelyek funkcionalitásukban kiemelkedők és az életciklusuk végén hulladékként lebomlanak.
A SWEET-technológia egy szenzorrétegből, egy interfészrétegből és egy alaprétegből áll. Az alapréteg megújuló faanyagból származó Tencelből készül, ami teljes mértékben lebomlik. A vezetőképes anyagot, például grafént és egy PEDOT: PSS nevű polimert precíziós tintasugaras nyomtatással viszik fel az anyagra. Ez a technológia egyrészt növeli a funkcionalitást, másrészt minimális környezeti lábnyomot hagy maga után.
A technológia tesztelése során öt önkéntes viselt olyan kesztyűket, amelyekbe az új e-textil típust integrálták. A vizsgálatok igazolták, hogy az anyag képes a szívritmus és a testhőmérséklet pontos mérésére, miközben megfelel az iparági szabványoknak. A kutatók továbbmentek: eltemették az e-textileket, hogy megvizsgálják a talajban lezajló biológiai lebomlási képességeiket. Az anyag négy hónap alatt elveszítette tömegének 48 és szilárdságának 98 százalékát, ami gyors és hatékony bomlást jelez.
Minden korábbinál kisebb környezeti hatás
Egy életciklus-elemzés során kiderült, hogy a grafénalapú e-textilek akár negyvenszer kisebb környezeti hatással bírnak, mint a hagyományos elektronikai alkatrészek. Az innovatív tintasugaras nyomtatási eljárás pedig tovább csökkenti a gyártás víz- és energiafelhasználását, miközben minimalizálja a hulladékot.
Dr. Shaila Afroj, a kutatás társszerzője és a fenntartható anyagok szakértője hangsúlyozta, hogy a technológia különösen fontos szerepet játszhat az egészségügyben, például szívbetegségek korai felismerésében és megelőzésében. A kutatócsoport új célja immáron az, hogy a SWEET technológiát egészségügyi ruházatban alkalmazzák, különös tekintettel a szív- és érrendszeri betegségek megelőzésére, amelyek világszerte mintegy 640 millió embert érintenek. Ez az úttörő munka nemcsak a viselhető technológia jövőjét, hanem annak környezeti lábnyomát is újradefiniálhatja.
Gábor János, NEW technology