กราฟีนมีการใช้งานที่น่าสนใจมากมายในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ สิ่งทอที่ให้ความร้อนด้วยไฟฟ้า ลายพรางน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ และเซ็นเซอร์วัดความเครียดหรือความดันที่สวมใส่ได้สำหรับการตรวจติดตามสุขภาพแบบดิจิทัล
คุณสมบัติการนำไฟฟ้าของผ้าได้รับการปรับปรุงโดยการปรับเปลี่ยนพื้นผิวก่อนเป็นด่าง ตามด้วยการตรึงแบบชั้นต่อชั้นด้วยไฮเปอร์บรานช์โพลีอะมิโดเอมีนเดนไดเมอร์ และการบำบัดแบบรีดิวซ์เพื่อสร้างแผ่นนาโนกราฟีนออกไซด์ (rGO) ที่รีดิวซ์
การนำไฟฟ้า
ผ้าถักกราฟีน เป็นสิ่งทอที่สามารถนำไฟฟ้าได้ สามารถใช้ในการผลิตเสื้อผ้าที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ซึ่งอาจช่วยลดเวลาที่ใช้ในการอบอุ่นร่างกายเพื่อออกกำลังกายหรือเพิ่มประสิทธิภาพของกล้ามเนื้อ นอกจากนี้วัสดุนี้ยังสามารถนำมาใช้ทำชุดกีฬาที่ทั้งสบายและระบายอากาศได้ดีอีกด้วย นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อช่วยป้องกันการบาดเจ็บโดยการนำความร้อนในร่างกายไปยังบริเวณที่เย็นของร่างกาย
มีการพัฒนาวิธีการหลายวิธีในการเตรียมสิ่งทอที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า รวมถึงการหลอมละลายของเส้นใยนาโนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และการเติมกราฟีนด้วยเคมีไฟฟ้าบนตัวกลางสิ่งทอ อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้ต้องใช้อุณหภูมิสูงและสภาวะทางเคมีที่อาจทำให้เส้นใยสิ่งทอเสียรูปหรือสลายตัว
ในการศึกษานี้ สิ่งทอโพลีเอสเตอร์ถูกแช่อยู่ในการกระจายตัวของ GO และเคลือบด้วยชั้นของกราฟีนออกไซด์ หลังจากนั้นผ้าก็ถูกเจือด้วยอนุภาคนาโนที่เป็นศูนย์ของเหล็ก เนื้อผ้าที่ได้จะเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและมีการเคลือบอินฟราเรดไกล ป้องกันไฟฟ้าสถิต และป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต
ฉนวนกันความร้อน
กราฟีนมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายวิธี นอกจากคุณสมบัติเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าแล้ว ยังมีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตและทนต่อรังสียูวีอีกด้วย สามารถใช้ร่วมกับเส้นใยธรรมชาติเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ถักไร้ตะเข็บที่จะเพิ่มทั้งสไตล์และการใช้งาน สิ่งทอที่เสริมกราฟีนถูกนำมาใช้เพื่อผลิตเสื้อผ้าและผลิตภัณฑ์อื่นๆ แล้ว นอกจากนี้ยังนำไปใช้กับสิ่งทออุตสาหกรรม เช่น ผ้าทอที่ไวต่อแรงกดและผ้าระบายอากาศสำหรับการดูแลสุขภาพดิจิทัล
มีการเสนอวิธีการหลายวิธีในการต่อกราฟีนลงบนสิ่งทอ รวมถึงการอบอ่อนด้วยความร้อนและการลดสารเคมี อย่างไรก็ตามวิธีการเหล่านี้ต้องใช้อุณหภูมิสูงและสามารถสลายวัสดุสิ่งทอได้ วิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่าคือกระจายเกล็ด GO แล้วจุ่มผ้าด้วยสารละลาย ช่วยให้ GO ยึดติดกับสิ่งทอโดยไม่สลายตัว
พื้นผิวของ GWF ที่ทำจากฝ้ายได้รับการแก้ไขด้วยไคโตซานและเฮกซาเดซิลไพริดิเนียมคลอไรด์ (HDPC) ซึ่งช่วยเพิ่มการดูดซึมของแผ่นนาโน GO ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าตัวอย่างที่บำบัดด้วย HDPC มีการดูดซึม GO สูงสุด โดยมีความต้านทานไฟฟ้า 128 O*cm หลังจากการจุ่มและทำให้แห้งสามรอบ
ความนุ่มนวล
บริษัทสิ่งทอกำลังใช้กราฟีนเพื่อสร้างเสื้อผ้าที่นุ่มสบาย วัสดุนี้สามารถช่วยควบคุมอุณหภูมิของร่างกายและแม้กระทั่งเปลี่ยนเส้นทางความร้อนจากบริเวณที่อุ่นกว่าไปยังที่ที่เย็นกว่า นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการป้องกันความเสียหายจากแบคทีเรียและไฟฟ้าสถิตอีกด้วย ผู้ผลิตหลายรายใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อผลิตชุดกีฬาที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของกล้ามเนื้อและป้องกันการบาดเจ็บได้
ผ้านอนวูฟเวนเซลลูโลส-กราฟีนนำไฟฟ้าประสบความสำเร็จในการประดิษฐ์โดยใช้วิธีการเคลือบแบบจุ่มอย่างง่าย และมีการประเมินคุณสมบัติทางไฟฟ้า ความร้อนไฟฟ้า และเครื่องกลไฟฟ้า ความต้านทานแรงดึงและเปอร์เซ็นต์การยืดตัวเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อลด GO เป็น rGO ซึ่งสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้
ผ้าฝ้ายเคลือบ rGO มีการดูดซึมหยดน้ำต่ำและความคงทนในการซักที่ดีเยี่ยมหลังจากรอบการย้อม 10-12 รอบ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าวิธีการเคลือบ rGO สามารถนำไปใช้กับสิ่งทอได้หลากหลาย เช่น ผ้าถักหรือผ้าทอสำหรับสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ วิธีการนี้คุ้มค่าและสามารถนำไปใช้กับเส้นใยที่มีเซลลูโลสเป็นส่วนประกอบหลักได้
ความทนทาน
กราฟีนเป็นวัสดุน้ำหนักเบาและแข็งแรง แข็งแรงกว่าเหล็กถึง 200 เท่าและปลอดสารพิษ ทำให้เป็นส่วนผสมที่มีศักยภาพสำหรับสิ่งทออัจฉริยะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ความสามารถรอบด้านทำให้แบรนด์ชุดกีฬาร่วมมือกับซัพพลายเออร์กราฟีนมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อรวมไว้ในผลิตภัณฑ์ของตน ผ้าเจเนอเรชันใหม่นี้ได้รับการคัดเลือกจากนักกีฬาเนื่องจากมีคุณสมบัติในการระบายความร้อน การนำไฟฟ้า และความยืดหยุ่น ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความสบาย
ในการผสานกราฟีนเข้ากับเส้นใย สิ่งสำคัญคือต้องค้นหาวิธีการที่สามารถยึดเกาะอย่างแน่นหนาระหว่างวัสดุทั้งสองได้ การเตรียมการกระจายตัวของกราฟีนออกไซด์ (GO) และการเคลือบเส้นใยแบบจุ่มดูเหมือนจะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่สมเหตุสมผลและปรับขนาดได้มากที่สุด อีกวิธีหนึ่ง สามารถใช้การอบอ่อนด้วยความร้อนทันทีได้ แต่ต้องใช้อุณหภูมิสูงซึ่งไม่สามารถทำได้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ
นักวิจัยในแพ็คเกจงานอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นของ Graphene Flagship กำลังทำงานเพื่อพัฒนาเส้นด้ายโพลีเอสเตอร์นำไฟฟ้าที่อุดมด้วยกราฟีน (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต, PET) เกล็ดกราฟีนเหล่านี้ผสมกับ PET และผลลัพธ์ที่ได้จะถูกทอเป็นผ้าด้วยผ้า Greathable ยืดได้ และต้านเชื้อแบคทีเรีย พร้อมคุณสมบัติต้านทานรังสีอินฟราเรดไกล ป้องกันไฟฟ้าสถิต และรังสียูวี
TH
