Grafen to idealny materiał powłokowy na odzież termochronną – orzekli niemieccy naukowcy. I natychmiast przystąpili do badań, które mają to potwierdzić.
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.
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