Stav aplikace nanotechnologií v textilním průmyslu

Vlákna o průměru 100 až 500 nm se obecně považují za nanovlákna. Přísně vzato, nanovlákna jsou netkané textilie ze submikronových vláken. Podle konečného použití, včetně biologicky rozložitelných polymerů, může být elektronické vlákno použito k výrobě nanovlákenných sítí. Díky výhodám velké specifické povrchové plochy, pružnosti, propustnosti plynů, mikroporézní struktury, nízké hmotnosti, vysokého Youngova modulu a dobré funkčnosti, byly nanovláknové výrobky úspěšně použity v dávkách. Jako jsou filtry, podšívkové vrstvy pro chemicky odolné textilie, tkáňové lešení a některé špičkové technické aplikace.

Vojenské středisko Natick ve Spojených státech amerických spolupracuje s vládou, průmyslem a univerzitami při zkoumání praktických aplikací nanovláken a nanočásticních materiálů v ochranných oděvech, jako jsou elektrospředené textilie z termoplastických elastomerních polyurethanů, které mají dobrý výkon; Pro další zpracování nebo zpracování je pevnost vyšší. Současné experimenty a vývoj se zaměřují na funkční vyfukování z taveniny a elektrostatické zvlákňování; smíchání materiálů z hliníku a titanu v malém měřítku do síťovin a dalších metod, přidání reaktivních sloučenin do textilie, aby se dosáhlo samodekontaminačního výkonu.

Společnost Donaldson Company ve Spojených státech se více než 20 let věnuje aplikačnímu výzkumu oblasti biomedicíny na bázi nanovláken. V roce 1981 bylo průmyslové zařízení pro nanovlákenný filtr UltraWeb industrializováno a rozšířeno o nové aplikace, jako jsou materiály pro kultivaci nanovlákenných buněk a bariérové kouřové oděvy. V roce 2002 Donaldson založil nový tým pro vývoj trojrozměrného buněčného kultivačního média, které napodobuje in vivo extracelulární matrix (ECM) biodegradovatelný nanoweb, který může být použit jako tkáňové lešení, protože je podobný extracelulární matrix. Taková lešení přibližují buňky k sobě a rostou v trojrozměrnou organizaci. Klíčovými faktory jsou mechanická stabilita, biokoordinace, buněčná proliferace a buněčná interakce.

V poslední době je velký zájem o nano-spřádaná vlákna. Hills úspěšně vyrobil homogenizovaná tavná zvlákňovací mikrovlákna ostrovního typu o průměru 250 nm a úspěšně použila metodu formování ostrovního moře k vytvoření nanotrubic o průměru 300 nm. Při tloušťce 50-100 nm lze vlákno Hills 'trubice použít k obraně proti chemickým zbraním, uvolňování léčiv, mikronové filtraci a mikronové hydraulice (hydraulika).

Japonská energetická společnost (NEC), laboratoř Sumio Ijima, úspěšně vyvinula v roce 1991 vícevrstvou uhlíkovou nanotrubičku, která se vyznačuje nízkou hmotností, vysokou pevností, elektrickými vlastnostmi a tepelnou odolností. Vědci z NanoTech Institute na University of Texas v Dallasu (UTD) spolupracovali s Australskou vědeckou a průmyslovou výzkumnou organizací (CSIRO) v Austrálii, aby do spřádacího procesu přidali vícevrstvé uhlíkové nanotrubice pro vysokou pevnost, houževnatost, extrémní měkkost a elektrické vodivost. Vlákno pro přenos tepla může být vyrobeno jako „chytré“ oblečení, které uchovává elektrickou energii, neprůstřelné, teplotně řízené, porézní a velmi pohodlné na nošení.