I ricercatori hanno segnalato un nuovo materiale, abbastanza flessibile da essere intrecciato in tessuto ma dotato di capacità di rilevamento che possono fungere da sistema di allarme precoce per lesioni o malattie.

Il materiale, descritto in un articolo pubblicato da ACS Nanomateriali applicati , prevede l'uso di nanotubi di carbonio ed è in grado di rilevare lievi variazioni della temperatura corporea mantenendo una struttura disordinata flessibile, al contrario di una struttura cristallina rigida, che lo rende un buon candidato per sensori di temperatura corporea indossabili riutilizzabili o usa e getta. Le variazioni del calore corporeo modificano la resistenza elettrica, avvisare qualcuno che monitora quel cambiamento della potenziale necessità di intervento.

"Il tuo corpo può dirti che qualcosa non va prima che diventi ovvio, " disse Seamus Curran, un professore di fisica all'Università di Houston e coautore del documento. Le possibili applicazioni vanno dal rilevamento della disidratazione in un ultra-maratoneta all'inizio di una piaga da decubito in un paziente di una casa di cura.

I ricercatori hanno affermato che è anche conveniente perché le materie prime necessarie vengono utilizzate in concentrazioni relativamente basse.

La scoperta si basa sul lavoro che Curran e altri ricercatori Kang-Shyang Liao e Alexander J. Wang hanno iniziato quasi un decennio fa, quando hanno sviluppato un nanorivestimento idrorepellente per i tessuti, che immaginavano come un rivestimento protettivo per gli indumenti, moquette e altri materiali a base di fibre.

Wang è ora un dottorato di ricerca. studente presso Technological University Dublin, attualmente lavora con Curran presso UH, ed è l'autore corrispondente dell'articolo. Oltre a Curran e Liao, altri ricercatori coinvolti includono Surendra Maharjan, Brian P. McElhenny, Ram Neupane, Zhuan Zhu, Shuo Chen, Oomman K. Varghese e Jiming Bao, tutto UH; Kourtney D. Wright e Andrew R. Barron della Rice University, e Eoghan P. Dillon degli strumenti di analisi a Santa Barbara.

Il materiale, creato utilizzando nanotubi di carbonio a parete multipla innestati in poli(ottadecil acrilato), è tecnicamente noto come disordinato a base di nanocarbonio, conduttivo, nanocomposito polimerico, o DCPN, una classe di materiali sempre più utilizzati nella scienza dei materiali. Ma la maggior parte dei materiali DCPN sono scarsi elettroconduttori, rendendoli inadatti all'uso in tecnologie indossabili che richiedono al materiale di rilevare lievi variazioni di temperatura.

Il nuovo materiale è stato prodotto utilizzando una tecnica chiamata RAFT-polimerizzazione, Wang ha detto, un passaggio critico che consente al polimero attaccato di essere accoppiato elettronicamente e fononicamente con il nanotubo di carbonio a parete multipla attraverso un legame covalente.

Come tale, sottili disposizioni strutturali associate alla temperatura di transizione vetrosa del sistema sono amplificate elettronicamente per produrre le risposte elettroniche eccezionalmente grandi riportate nel documento, senza i negativi associati alle transizioni di fase solido-liquido. I sottili cambiamenti strutturali associati ai processi di transizione vetrosa sono normalmente troppo piccoli per produrre risposte elettroniche sufficientemente grandi.