Умная ткань с покрытием из жидкого металла «заживает» при порезах и отталкивает бактерии

Группа международных исследователей создала пригодную для носки ткань, которая восстанавливается, обладает антибактериальными свойствами и даже может использоваться для контроля сердечного ритма человека. Исследователи из США, Австралии и Южной Кореи создали ткань с высокой проводимостью, погрузив ее в частицы жидкого металла.

Частицы жидкого металла обладают многими преимуществами: высокой тепло- и электропроводностью, малой токсичностью, антимикробными свойствами. Жидкие металлы на основе галлия, которые исследователи использовали в рамках этого исследования, остаются в жидком состоянии при комнатной температуре, то есть, в отличие от твердых металлов, их можно формовать на поверхности нетрадиционными способами.

Исследователи покрыли ткань частицами жидкого металла, что гарантировало, что поры ткани не засорятся и сделает ее воздухопроницаемой. Они обнаружили, что приложение силы к текстилю с таким покрытием разрушает непроводящий слой на основе кислорода, который образовался после покрытия погружением, делая частицы проводящими.

Добавление большего количества слоев частиц жидкого металла сделало ткань более проводящей, и пути сохранили свою проводимость, даже когда ткань была разрезана.

«Проводящие узоры самостоятельно заживают при разрезе, образуя новые проводящие пути вдоль края разреза, обеспечивая функцию самовосстановления, которая делает эти ткани полезными в качестве соединительных цепей, джоулевых нагревателей и гибких электродов для измерения сигналов электрокардиограммы», — сказал Ви Тхань Труонг, автор исследования.

Джоулев нагрев, также известный как резистивный, резистивный или омический нагрев, создает тепло за счет пропускания электрического тока через проводник.

Исследователи использовали новый текстиль для изготовления тканевых электродов ЭКГ, используемых для мониторинга сердечного ритма, и обнаружили, что они работают так же хорошо, как и имеющиеся в продаже электроды на основе геля.

Кроме того, ткань защищала от синегнойной палочки и золотистого стафилококка, двух распространенных бактерий, вызывающих внутрибольничные инфекции и известных своей устойчивостью к антибиотикам.

Исследователи обнаружили, что чем больше погружений ткани, тем выше антибактериальный эффект. После одного погружения ткань ингибировала стафилококк на 17%; после 5 погружений процент ингибирования бактерий увеличился до 90%. Они говорят, что способность ткани отталкивать бактерии предотвратит ее загрязнение при длительном ношении или при контакте с другими людьми.

По словам исследователей, универсальность уникального текстиля делает его идеальным для использования в больницах для создания антимикробных простыней и одежды для пациентов, которые могут предотвратить инфекцию, а также контролировать сердце пациента.

Исследование было опубликовано в журнале Advanced Materials Technologies. Видео ниже, снятое Университетом штата Северная Каролина, демонстрирует, как ткань создает новые проводящие пути после разрезания.