محققان دانشگاه بوراس سوئد با استفاده از نوعی نانوکامپوزیت حاوی ترکیبات کربنی، روشی برای چاپ سه‌بعدی ارزان و سریع روی منسوجات ارائه کردند. این روش هزینه کمتری داشته و می‌تواند اثرات منفی زیست‌محیطی را به حداقل برساند.
نانوکامپوزیتی برای چاپ سه‌بعدی ارزان قیمت روی منسوجات ساخته شد
یکی از چالش‌های چاپ روی منسوجات، دشواری فرایند است که بسیار پرهزینه و وقت‌گیر است. یافته‌های محققان دانشگاه بوراس نشان می‌دهد که می‌توان این کار را با هزینه کمتر و در عین حال عوارض زیست‌محیطی اندک انجام داد. راضیه هاشمی صنعتگر، محقق دوره دکتری در دانشگاه بوراس، در قالب پایان‌نامه دکتری روی این فناوری کار می‌کند.
وی در این پروژه نشان داد که چگونه با تلفیق فناوری‌نانو و چاپ سه‌بعدی می‌توان چاپ روی پارچه را انجام داد و در نهایت محصولی با کارایی بالا و هوشمند ارائه کرد. هاشمی برای این کار از ترکیب نانولوله های کربنی، کربن بلک و پلیمر استفاده کرده است. محصول نهایی که یک نانوکامپوزیت است که می‌تواند برای چاپ سه‌بعدی روی منسوجات استفاده شود.
این پلیمر در واقع یک نانوکامپوزیت بوده که در آن نانوپرکننده‌های رسانا با پلیمر ترکیب شده است. جنس این نانوپرکننده‌ها، ترکیبی از کربن بلک و نانولوله‌های کربنی است. هاشمی در دوره دکتری خود مطالعه منظمی در مورد چگونگی اتصال نانوکامپوزیت با ترکیب شیمیایی مختلف به منسوجات انجام داده است.
در فرایندهای چاپ رایج، نظیر فناوری جوهرافشان، معمولا به انرژی، مواد شیمیایی و آب زیادی نیاز است. این روش جدید مسیر تازه‌ای برای فرایند تولید با انعطاف‌پذیری بالا باز می‌کند.
هاشمی می‌گوید: «هدف من از این پروژه ارائه فرایند تولید یکپارچه و متناسب برای رسیدن به منسوجات هوشمند و کاربردی است، به طوری که انرژی، آب و مواد شیمیایی کمتری نیاز باشد و در عین حال پسماند کمتری نیز تولید شود. بنابراین اثر منفی کمتری نیز روی محیط‌زیست داشته باشد. از مزیت‌های دیگر این فناوری می‌توان به امکان چاپ مستقیم روی پارچه در مکان دقیق و از پیش‌تعیین شده اشاره کرد.»
به گفته راضیه هاشمی، در این پروژه شکاف دانشی سیستماتیکی در بخش چاپ منسوجات هوشمند پر شده است. وی از موفقیت در بهینه‌سازی خواص نانوکامپوزیت قبل و بعد از چاپ سه‌بعدی خبر داد که اهمیت زیادی در کنترل محصول نهایی دارد.
چالش دیگری که در این پروژه رفع شد، بررسی و بهبود میزان چسبندگی نانوکامپوزیت روی منسوجات مختلف است. از این فناوری می‌توان در تولید بانداژهای هوشمند، دستکش‌های VR، پوشاک مجهز به حسگر و تجهیزات پیشرفته پزشکی و ورزشی استفاده کرد.
