Une nouvelle technologie qui exploite les signaux électroniques dans un tissu intelligent pourrait conduire à un équipement avancé pour matières dangereuses qui protège contre les produits chimiques toxiques, selon les recherches du Dartmouth College.

L'avancement pourrait avoir de grandes implications pour l'armée, le personnel des services d'urgence et les autres travailleurs qui comptent sur la protection contre les « matières dangereuses » pour effectuer leur travail et assurer la sécurité des autres.

Dans une recherche publiée dans le Journal de l'American Chemical Society , l'équipe de chimie de Katherine Mirica et Merry Smith décrit la création de nouveaux tissus intelligents nommés SOFT, pour le cadre auto-organisé sur les textiles - dans ce qui est considéré comme la première démonstration de détection simultanée, Capturer, pré-concentration et filtration des gaz dans un appareil portable qui utilise des conducteurs, matériaux poreux intégrés dans des textiles souples.

Selon l'étude, les dispositifs SOFT ont le potentiel d'être utilisés dans des applications de détection allant de la détection de gaz en temps réel dans les systèmes portables, aux couches adsorbantes accessibles électroniquement dans les équipements de protection comme les masques à gaz.

"En ajoutant ce tissu à une combinaison de protection, des capteurs peuvent alerter l'utilisateur si un produit chimique pénètre dans l'engrenage à matières dangereuses, " a déclaré Katherine Mirica, professeur adjoint de chimie au Dartmouth College. "Ce n'est pas seulement une protection passive, le textile peut alerter activement un utilisateur s'il y a une déchirure ou un défaut dans le tissu, ou si les performances fonctionnelles sont diminuées de toute autre manière."

Parmi les autres premières décrites dans la recherche sont flexibles, capteurs électroniques à support textile basés sur des matériaux appelés cadres métallo-organiques, ou MOF. Dans l'étude, les auteurs décrivent également une approche "simple" pour intégrer ces conducteurs, matériaux poreux dans des tissus de coton et de polyester pour produire les e-textiles.

Dans le cadre de l'étude, l'équipe de Dartmouth a démontré que le nouveau tissu intelligent peut détecter les produits chimiques toxiques courants. Tant le polluant des gaz d'échappement des véhicules, l'oxyde nitrique, et le poison corrosif qui rappelle la plupart des œufs pourris, sulfure d'hydrogène, ont été effectivement identifiés par le système SOFT. En plus de détecter les produits chimiques, les textiles électroniques sont capables de capturer et de filtrer les toxines dangereuses.

"Les charpentes métallo-organiques sont l'avenir des matériaux design, tout comme les plastiques l'étaient à l'époque de l'après-guerre, " a déclaré Mirica. " En intégrant les MOF dans nos dispositifs SOFT, nous améliorons considérablement les performances des tissus intelligents qui sont essentiels à la sûreté et à la sécurité."

L'équipe de recherche décrit également une méthode de fabrication de textiles électroniques en une étape basée sur des MOF qui constitue probablement la première utilisation de l'auto-assemblage direct pour déposer le matériau conducteur sur les textiles.

Dans un processus que Mirica décrit comme « semblable à l'assemblage d'une charpente de bâtiment, " Les textiles de coton et de polyester enduits de cristaux conducteurs au niveau de la fibre sont créés par auto-assemblage direct de molécules avec des entretoises moléculaires organiques reliées par des lieurs métalliques à partir de la solution.

On pense que l'électronique portable a un grand potentiel dans des domaines tels que la sécurité intérieure, communication et santé. Soldats, personnel d'urgence, les ouvriers d'usine et les autres personnes qui risquent d'être exposés à des produits chimiques toxiques pourraient bénéficier des nouveaux tissus intelligents. Les matériaux pourraient également aider les patients médicaux qui nécessitent une surveillance de produits chimiques spécifiques en suspension dans l'air provenant de l'environnement ou même de leur propre corps.

Selon les chercheurs, les appareils SOFT dotés de MOF affichent une conductivité fiable, porosité renforcée, souplesse et stabilité au lavage. Les tissus sont également stables à la chaleur, ont une bonne durée de conservation et conservent une gamme complète d'utilité dans des conditions humides.

Bien que la technologie nécessite un développement supplémentaire avant de pouvoir être utilisée dans des systèmes portables de pointe, les auteurs espèrent que la méthode de fabrication a le potentiel d'être étendue à d'autres systèmes, produire une gamme de romans, e-textiles multifonctionnels avec des propriétés hautement ajustables et une multitude de nouvelles applications dans les appareils portables et portables.