Kako bi vam se sviđalo kad bi se vaš telefon počeo puniti kad god ga stavite u svoj džep? To u konačnici može biti moguće, zahvaljujući tinti baziranoj na tehnologiji ugljikovih nanocijevi na čijoj se bazi mogu mnoge temeljne tkanine pretvoriti u vodiče, ili čak u komponente superkondenzatora s mogučnošću skladištenja energije. Tako nešto se još ne može naći u dućanima s odjećom, međutim, kad bi se osiguralo da tkanine usmjeravaju naboj samo na odgovarajuće uređaje, a ne, recimo, na osjetljivi dio tijela, to će postati moguće i biti sasvim novi inženjerski izazov.

Tekstilna vlakna imaju mogućnost transformacije u elektroničke uređaje kada ih se kombinira s naizgled sasvim običnim ugljikovim nanocijevima. Vlakna od celuloze, kao što su pamuk ili poliester, su vrlo porozna i mogu apsorbirati velike količine vode i drugih polaritetnih otapala. Kada je ugljikova nanocijevčica s jednim fleksibilnim zidom smještena u blizini polimera poput ovih vlakana, s njima se javljaju velike van der Waals-ove interakcije, a mogu se tretirati s kiselinom koja im pomaže oblikovati vodikove veze s tkaninom. To na kovrčavim vlaknima omogućuju fleksibilne ugljikove nanocjevčice u vrlo velikim količinama, pošto poroznost tkanine daje nanocijevčicama veliku površinu za djelovanje.

Ugljikove nanocjevčice su pomiješane s PAT–om u obliku tinte (crnom, naravno). Tkanine se umaču u takvu tintu i suše u sušioniku deset minuta kako bi se uklonila voda, što rezultira popunjavanjem tkanine ugljičnim nanocijevčicama. Veze između tkanine i nanocijevi su izuzetno jake, pa ni naknadna pranja ni pokušaji da se odstrane ljepljivom trakom, neće uzrokovati odvajanje nanocijevčica od tkanine.

Nakon obrade, jednostavna tkanina od pamuka ili poliestera postaje materijal s visokim električnim, mehaničkim, i kemijskim performansama. Uzorci tkanine su bili testirani i kao kondenzatorske komponente i kao strujne sabirnice u jednostavnim električnim spojevima. Znanstvenici su otkrili da kapacitet, odnosno količina naboja po jedinici električnog potencijala je kod tekstila dva ili tri puta veći nego kod ravnih plastičnih podloga tretiranih ugljikovim nanocjevčicama. Pretpostavlja se da je to zato što poroznost tkanine omogućava bolji protok iona.

U eksperimentima, znanstvenici su otkrili da obradom tkanina sposobnost vodljivosti struje raste kada je rastegnuta čak do 2,4 puta svoje izvorne duljine. Karakteristike tkanine također se mogu poboljšati kemijskom obradom. Ispiranjem u dušičnoj kiselini pročišćuje se od raznih primjesa kao što je tinta, što je smanjuje električni otpor materijala i do tri puta. Obradom manganovim oksidom povećava se kapacitet po jedinici površine za faktor 24. Povećanje gustoće tkanine također povećava kapacitet, iako u manjoj mjeri, jer su gušće tkanine manje porozne. Tkanine ne mijenjaju karakteristike čak ni nakon tisuću punjenja, a njihov specifični energetski kapacitet od najviše 20 Wh/kg je otprilike na nivou s ostalim super kondenzatorima u razvoju, i to uz činjenicu da je tkanina kao podloga znatno isplativija.

Istraživači smatraju da će relativno niske cijene tkanina tretiranih ugljikovim nanocijevčicama omogućiti stvaranje funkcionalne nosive elektronike, kao što su solarne ćelije i baterije, a mogu zamijeniti nezgrapnije komercijalne elektroničke materijale na drugim uređajima. Ovakve tkanine se također mogu koristiti kao komponenta u sportskoj i medicinskoj opremi za praćenje zdravstvenih i tjelesnih parametara.

Dok znanstvenici predviđaju dobru budućnost tkanina s ugljikovim nanocijevčicama, nejasni su o tome kakvu će biti interakcija takvih vlakana s ljudskim tijelom. Takva majica kao kondenzator može izložiti osobu velikoj količini elektriciteta, ali nema spomena kakva struktura tkanine će biti potrebna kako bi se spriječile takve interakcije.

Za pretpostaviti je da bi prve tkanine sa ugljikovim nanocijevčicama bile integrirane u strukturu koja može odvojiti ovako poboljšanu tkaninu od tijela, kao npr. podstavljeni džep. Unatoč niskoj cijeni tekstilne podloge, ugljikove nanocjevčice s jednom stjenkom je još uvijek teško i skupo proizvesti, tako da je još dug put do toga da se isplati puniti mobitel iz našeg džepa, ili dok Jack Bauer ne skine svoju majicu kako bi popravio oštećeni elektro-vod. Šalu na stranu, uporaba tkanina od ugljikovih nanocijevčica će biti podosta raznolika ili nam jamči dosta raznolikosti ukoliko će njihova izrada biti tako jednostavna kao što ovaj tekst implicira.

Izvor:http://arstechnica.com/science/news/2010/01/carbon-nanotubes-bind-to-fabric-to-make-wearable-electronics.ars