Ученые ТПУ проводят исследования для создания "умной" одежды
ТОМСК, 23 мая – РИА Томск. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) проводят исследование, которое в будущем поможет создать ткань для "умной" одежды, способной считывать биопотенциал человека; проект выполняется при поддержке программы Минобрнауки России "Приоритет 2030", сообщила РИА Томск профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгения Шеремет. Ранее сообщалось, что программа "Приоритет 2030" стартовала в России в 2021 году. ТПУ вошел в нее по треку "Исследовательское лидерство" и получил грант в размере около одного миллиарда рублей. ТПУ представил комплексную программу развития на ближайшие 10 лет. В программе развития вуза заложены три стратегических проекта: "Энергия будущего", "Инженерия здоровья" и "Новое инженерное образование". В 2021 году в вузе прошел конкурс на поддержку фундаментальных проектов ученых по программе "Приоритет 2030". Всего на конкурс было подано 99 заявок, отбор прошли 11 научных проектов. С 2022 года они начали получать финансирование. Что такое "умная" одежда Евгения Шеремет представила на внутривузовский конкурс проект "Исследование механизма лазерной интеграции графеноподобных материалов в текстильные материалы для изготовления "умной" одежды". В результате она вместе с коллегами получила финансирование на проведение исследования в течение 2022 года. Идеи по созданию "умной" одежды уже давно перестали быть футуристическими. С 1990-х годов научные и университетские команды различных стран делают попытки объединить текстиль и технологии. Так, по данным открытых источников, в США более 15 лет назад был создан прототип "умной" футболки, отслеживающей сердечный ритм и дыхание человека. Большая часть проектов и разработок остается на стадии прототипов. Но мировое научное сообщество уверено, что организация массового производства одежды, которая может воспринимать сигналы тела и передавать информацию, – это вопрос времени и наличия нужных технологий. Поэтому ученые продолжают проводить соответствующие исследования. "Результаты нашего проекта помогут в производстве "умной" одежды в будущем. Представьте, если бы наша одежда могла носить в себе сенсоры. Она бы рассказала, как тело реагирует на занятия спортом, мы бы следили за потоотделением, правильностью осанки и многими другими параметрами", – рассказывает Шеремет. "Умная" одежда, по ее словам, должна делать то, что еще не умеют другие гаджеты – смартфоны, "умные" часы и так далее. С развитием технологии станет возможным комплексное считывание параметров человека, начиная от электрокардиограммы и заканчивая измерением уровня состава пота. Какая ткань нужна для "умной" одежды Установка сенсора на ткань не делает одежду "умной" – его использование на одежде, как правило, недолговечно, а потому так можно изготовить, скорее, прототип с конкретными функциями. Одежда будущего предполагает прежде всего "умную" ткань. "С одеждой мы обращаемся совсем не так, как с гаджетами. Она должна быть комфортной для нас и безопасной для кожи, мы должны иметь возможность потеть в ней или даже мокнуть. Одежду мы стираем, сминаем, и все это совершенно неприемлемо для тех материалов, на которых основаны современные нательные датчики", – объясняет Шеремет. Поэтому ученые нацелены на создание нового класса материалов. Политехники делают это с помощью лазерной интеграции графена в полимер. Эта технология позволяет получить очень стабильные материалы для гибкой электроники. "По сути, мы берем графен, наносим его на нужную нам подложку и обрабатываем все это с лазером. И это позволяет нам локально создать проводящий композит, причем его структуру можно будет настраивать в зависимости от того, какие параметры нам нужны", – говорит собеседница агентства. По словам профессора, с помощью лазера можно достаточно легко и дешево "нарисовать" разнообразные структуры на поверхности: "Это как раз и необходимо для того, чтобы сделать электронику на ткани, создать более эффективную конфигурацию электродов и элементов и управлять их формой". Многие научные команды используют лазерное излучение для получения и обработки графена. Уникальность идеи политехников в том, что они добились таких режимов и наборов материалов, которые позволяют создавать высокостабильные проводящие композиты нужной формы в рамках очень простого технологического процесса. По словам Шеремет, судя по сообщениям в мировой научной литературе, такой подход пока не используется. В течение 2022 года политехники отработают найденные ими режимы и докажут, что с помощью их технологии можно создать на ткани структуру, отвечающую основным требованиям "умной" одежды. "Мы проводим лазерную обработку по нашей технологии, измеряем электрические параметры, выполняем тесты, которые важны для "умной" одежды – можно ли эту структуру стирать, можно ли ее сминать, как она выдерживает изгиб, насколько она безопасна", – резюмирует профессор.