Baumwolle als Biosensor
Forscher an der University of Michigan haben mit Hilfe von Kohlenstoffnanoröhrchen Textilien geschaffen, die den Gesundheitszustand des Trägers ermitteln können.
Schon seit Langem träumen Forscher von so genannten intelligenten Textilien, die laufend den Gesundheitszustand ihres Trägers überwachen, ihn vor Allergieauslösern warnen oder seinen Körper automatisch wärmen oder kühlen, wenn sich die Außentemperatur verändert. Die Verdrahtung der dafür benötigten Stoffe stellte bislang jedoch eine große Herausforderung dar: Die meisten elektronisch nutzbaren Textilien sind schlicht zu dick, um sie bequem tragen zu können.
Forscher an der University of Michigan (UofM) wollen das Problem nun lösen. Sie haben einen konventionellen Baumwollfaden mit hochgradig leitfähigen Kohlenstoffnanoröhrchen überzogen, die sich auch als Biosensoren nutzen lassen, berichtet das Technologiemagazin Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Diese Fäden lassen sich zu Stoffen verweben, die nur wenig mehr wiegen als normale Materialien und deshalb problemlos getragen werden können. "Wir wollten eine Alternative zu den sehr komplexen elektronischen Textilien schaffen, die früher entwickelt wurden", sagt Nicholas Kotov, Professor für Chemieingenieurwesen an der UofM.
Die Forschergruppe ist allerdings nicht das erste Team, das sich an der Nutzung von Nanoröhrchen in Textilien versucht, die sowohl elektrischen Strom als auch Daten transportieren. Bislang hatten andere Wissenschaftler hierbei allerdings wenig Erfolg. Kotovs Stoffe, die durch das Eintauchen von Baumwolle in eine Mischung aus Kohlenstoffnanoröhrchen und einem leitenden Polymer entstehen, können sogar als Verbindungskabel für helle LEDs dienen, wie er in einem Versuch demonstrierte.
Die UoFM-Gruppe ist außerdem die erste, die eine Biosensorik mit Hilfe von Nanotextilien zeigen konnte. Kohlenstoffnanoröhrchen werden deshalb so gerne für chemische Sensoranwendungen und die klinische Diagnostik verwendet, weil sich an sie leicht Moleküle wie Antikörper anbinden lassen. Wenn sich ein Zielmolekül dann an ein Nanoröhrchen heftet, verändert es die Leitfähigkeit auf eine Art, die detektiert werden kann. In einem Versuch dekorierte Kotov die Kohlenstoffnanoröhrchen mit Antikörpern für das menschliche Blutprotein Albumin und zeigte so, dass Textilien verwendet werden können, um menschliches Blut aufzuspüren. Auf tierisches Albumin reagierten sie hingegen nicht.
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(bsc)
