Grafen to idealny materiał powłokowy na odzież termochronną – orzekli niemieccy naukowcy. I natychmiast przystąpili do badań, które mają to potwierdzić.
Fot. Twibeard / freeimages.com
Pojedyncza warstwa węgla w formie plastra miodu zbudowanego z sześciokątów – oto grafen. Jest tak cienki, że aż przezroczysty. Równocześnie jednak jest świetnym przewodnikiem, ma lepszą wytrzymałość na rozciąganie niż stal i jest elastyczny, odporny na ścieranie oraz nieprzepuszczalny dla gazów.
Tak niezwykłe właściwości aż proszą, by wykorzystać ten materiał w przemyśle. Podczas jednak gdy technolodzy skupili się na niezwykłej przewodności tego materiału, możliwości jego wykorzystania przy produkcji tkanin nie poświęca się zbyt wiele uwagi. Niesłusznie.
Fot. Peter / Foter.com / CC BY-SA
Lżejsza odzież dla strażaków
Tym „niemodnym” zastosowaniem grafenu postanowili się zająć badacze z Hohenstein Institut für Textilinnovation. Ich zdaniem grafen ma wszystko co trzeba, żeby zrewolucjonizować branżę odzieży termochronnej. Jego przewodność można łatwo modyfikować, jako doskonała bariera fizyczna zatrzymuje ciepło i gazy, może również powstrzymać termiczną dekompozycję tkaniny. Jego odporność na ścieranie jest 200 razy wyższa niż stali. Jest też dużo lżejszy niż standardowe materiały powłokowe, więc modyfikowana nim odzież jest lekka i umożliwia użytkownikowi swobodne poruszanie. W przypadku np. strażaków ma to niemałe znaczenie.
Ważne jest też to, że dzięki grafenowi proces produkcji odzieży ochronnej mógłby się znacznie uprościć. Obecnie, żeby otrzymać skuteczną ochronę tkaniny w walce z ogniem, przeprowadza się skomplikowany i wieloetapowy proces powlekania. Z grafenem byłoby to bez porównania prostsze – wystarczy wodna dyspersja, którą nanosi się na podłoże jako powłokę. W jednym etapie, prosto i szybko.
W planach – trzy lata badań
W badanie potencjalnego wykorzystania grafenu do produkcji odzieży ochronnej oprócz Hohenstein Institut für Textilinnovation zaangażowane są też firmy – IoLiTec Ionic Liquid Technologies z niemieckiego Heilbronn, Fuchshuber Techno Tex z Lichtensteinu oraz belgijskie Centexbel i Soieries Elite. Ich wspólny projekt realizowany w ramach programu unijnego M-era.Net nosi nazwę „GRAFAT – wykorzystanie grafenu do modyfikacji tkanin na odzież termoochronną” i ma potrwać trzy lata.
Otrzymywaniem wodnych dyspersji grafenu, które można zastosować jako trwałą powłokę na tkaniny, zajmuje się firma IoLiTec. Badane są również różne odmiany grafenu – takie jak tlenek grafenu czy grafen wielowarstwowy – ponieważ mają one różne właściwości. Dalszym etapem jest sprawdzenie, jak otrzymane rozwiązania sprawdzają się jako środek termochronny. Zadaniem firmy Fuchshuber Techno Tex jest natomiast zaadaptowanie opracowanej technologii na skalę przemysłową i zagwarantowanie, że modyfikowane tkaniny mogą być bez problemu czyszczone i przetwarzane. Za trzy lata poznamy efekty tych prac.
Źródło: european-coatings.com
