هناك العديد من التطبيقات المحتملة لـ "الأقمشة الذكية" الموصلة، ولكن عادةً ما تكون الألياف المتخصصة ليست ناعمة ومرنة مثل تلك المصنوعة من مواد شائعة. ومع ذلك، فإن الألياف التجريبية الجديدة ذات الوجهين تكون ناعمة وموصلة للكهرباء. الألياف، التي طورها فريق من العلماء في جامعة ولاية واشنطن، مصنوعة من مادتين: السليلوز القطني المستخرج من القمصان المعاد تدويرها وبوليمر صناعي موصل موجود يسمى بوليانيلين.
تجمع الألياف أحادية الجديلة بين مرونة القطن وموصلية بوليمر يسمى البوليانيلين. يُظهر إمكانات جيدة في المنسوجات الإلكترونية القابلة للارتداء. قام الباحثون في جامعة ولاية واشنطن بتفصيل النتائج التي توصلوا إليها في مجلة Carbohydra Polymers.
يكون البوليانيلين هشًا جدًا عند دمجه مع السليلوز القطني ليشكل أليافًا قابلة للاستخدام بمفرده. أي أنه لا يتم خلط المادتين ببساطة في خليط متجانس. إذا كان الأمر كذلك، فسيتم تخفيف البولي أنيلين إلى النقطة التي يفقد فيها موصليته.
ولحل هذه المشكلة، قام الباحثون في جامعة ويسترن سيدني بإذابة السليلوز القطني المستخرج من القمصان المعاد تدويرها في محلول واحد والبوليمرات الموصلة في محلول منفصل. يتم بعد ذلك دمج المحلولين جنبًا إلى جنب ويتم بثق المادة لتكوين ألياف.
في هذه الدراسة، عمل فريق WSU على التغلب على تحديات خلط البوليمرات الموصلة مع السليلوز القطني. البوليمر هو جزيء كبير ذو نمط متكرر. في هذه الحالة، استخدم الباحثون البوليانيلين (المعروف أيضًا باسم PANI)، وهو بوليمر اصطناعي ذو خصائص موصلة يستخدم بالفعل في تطبيقات مثل تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. وأظهرت النتائج أن الواجهة كانت مترابطة بشكل جيد، مما يعني أن الجزيئات من مواد مختلفة ظلت معًا أثناء التمدد والانحناء.
وقال ليو هانغ، مؤلف الدراسة والباحث في المنسوجات في جامعة غرب سيدني: "قمنا بتقسيم الألياف إلى جزأين: جانب واحد من القطن التقليدي: مرن وقوي بما يكفي للاستخدام اليومي، بينما الجانب الآخر عبارة عن مادة موصلة". "يدعم القطن المادة الموصلة، التي توفر الوظيفة المطلوبة."
وعلى الرغم من الحاجة إلى المزيد من أعمال التطوير، فإن فكرة الباحثين هي دمج هذه الألياف في الملابس مثل رقعات الاستشعار ذات الدوائر المرنة. يمكن أن تصبح البقع جزءًا من الزي الرسمي لرجال الإطفاء أو الجنود أو العمال الذين يتعاملون مع المواد الكيميائية للكشف عن التعرض للمواد الخطرة. وتشمل التطبيقات الأخرى مراقبة الصحة أو القمصان الرياضية التي يمكنها القيام بأكثر من أجهزة مراقبة اللياقة البدنية الحالية.
نُشرت مؤخرًا ورقة بحثية بقيادة البروفيسور المساعد ليو هانغ في مجلة Carbohydr Polymers. من بين المؤلفين الآخرين للدراسة المؤلف الأول ليو وانغشنغ، وتشاو زيهوي، وليانغ دان، وتشونغ ويهونغ، وتشانغ جينوين. تم دعم هذا البحث من خلال برامج من المؤسسة الوطنية للعلوم ومؤسسة وول مارت.
وقال ليو: "توجد بالفعل بعض الأجهزة الذكية التي يمكن ارتداؤها، مثل الساعات الذكية التي يمكنها تتبع تحركاتك والعلامات الحيوية البشرية، لكننا نأمل أن تتمكن ملابسك اليومية في المستقبل من تنفيذ هذه الوظائف أيضًا. الموضة لا تتعلق فقط بالألوان والأسلوب كما يعتقد الكثير من الناس، فالموضة هي العلم".