I ricercatori del College of Engineering della Drexel University hanno riferito che il tessuto rivestito con un materiale conduttivo, materiale bidimensionale chiamato MXene, è altamente efficace nel bloccare le onde elettromagnetiche e le radiazioni potenzialmente dannose. La scoperta è uno sviluppo chiave per gli sforzi per intrecciare le capacità tecnologiche nell'abbigliamento e negli accessori.

I materiali che bloccano le onde elettromagnetiche hanno avuto un momento commerciale una manciata di anni fa, quando si temeva che i ladri high-tech potessero scansionare o copiare carte di credito, passaporti o hackerare computer portatili e chiavi delle auto senza contatto hanno fatto sì che le persone le mettessero in portafogli speciali, borse e tasche protette. Mentre i rapporti suggeriscono che queste paure erano esagerate, è probabile che la domanda di questo tipo di tessuto cresca poiché sempre più produttori incorporano tecnologie di rilevamento e comunicazione nei tessuti.

Potrebbero anche essere schierati nelle organizzazioni di difesa nazionale per proteggere i dispositivi dal tracciamento e dall'hacking e per proteggere le persone dalle forti radiazioni a microonde, del tipo che potrebbe essere stato usato contro i diplomatici americani e canadesi secondo recenti rapporti.

"I dispositivi indossabili avranno bisogno di schermatura dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) prodotte regolarmente dai dispositivi mobili, e che la schermatura dovrebbe essere integrata come parte dell'indumento, " ha detto Yury Gogotsi, dottorato di ricerca, Distinguished University e professore di Bach alla Drexel, che ha condotto una ricerca recentemente pubblicata sulla rivista di scienza dei materiali CARBONIO . "Sappiamo da tempo che MXene ha la capacità di bloccare le interferenze elettromagnetiche meglio di altri materiali, ma questa scoperta dimostra che può aderire efficacemente ai tessuti e mantenere le sue capacità schermanti uniche".

L'interferenza proviene da campi elettromagnetici residui prodotti da dispositivi elettronici. Gli utenti lo notano come un ronzio, un rallentamento o uno stallo temporaneo nella funzione di un dispositivo. È un inconveniente momentaneo, ma questi momenti stanno diventando più frequenti con l'uso esteso di dispositivi mobili e tecnologia connessa, compresi i dispositivi indossabili.

Migliorando il design di questi dispositivi, secondo Gogotsi, comporta l'utilizzo di un materiale schermante per contenere il campo elettromagnetico generato dal dispositivo, oltre a proteggerlo dalle interferenze prodotte da altri dispositivi. La squadra di Gogotsi, che per la prima volta ha prodotto e studiato i materiali MXene bidimensionali conduttivi quasi un decennio fa, ha testato i rivestimenti MXene per questo ruolo, con risultati promettenti.

"I MXene sono particolarmente adatti per l'uso come schermatura perché possono essere prodotti stabilmente come rivestimento a spruzzo, un inchiostro o una vernice, in modo che possano essere applicati ai tessuti senza aggiungere molto peso o occupare più spazio, " ha detto Gogotsi. "Abbiamo anche scoperto che la schermatura MXene può assorbire e riflettere le onde elettromagnetiche, quindi non protegge i dispositivi indossabili e i gadget elettronici, ma anche proteggere le persone da forti campi elettromagnetici."

La scoperta più recente dei ricercatori mostra che il rivestimento per immersione di un normale tessuto di cotone o lino in una soluzione MXene lo trasformerà in un materiale di schermatura altrettanto formidabile, bloccando le interferenze elettromagnetiche con un'efficacia superiore al 99,9%.

I fiocchi di MXene sospesi in soluzione aderiscono naturalmente alle fibre dei tessuti convenzionali di cotone e lino a causa della loro carica elettrica. Questo produce un rivestimento completo e durevole, senza la necessità dei processi di pre o post trattamento per produrre la maggior parte dei filati e dei tessuti conduttivi commerciali.

Nell'ambito dello studio, i tessuti rivestiti con MXene sono stati testati dopo essere stati conservati in condizioni normali per due anni e hanno mostrato solo un leggero calo dell'efficienza di schermatura, circa il 10%.

"Questo lavoro fornisce un'alternativa molto migliorata agli attuali tessuti schermanti EMI, " disse Simge Uzun, uno studente di dottorato nel gruppo di ricerca di Gogotsi, che ha condotto questa ricerca come parte del suo dottorato di ricerca. programma. "Non solo i tessuti rivestiti in MXene superano le prestazioni dei tessuti commerciali rivestiti in metallo, ma possono essere prodotti in modo sostenibile rivestendo una soluzione acquosa senza ulteriori lavorazioni o additivi chimici".