Kıyafetleriniz sadece sizi soğuktan korumakla kalmasa, aynı zamanda kalp ritminizi ölçse, telefonunuzu şarj etse veya soğuk havada kendi kendine ısınsa nasıl olurdu? Bilim kurgu filmlerinden fırlamış gibi görünen bu senaryo, E-Tekstil (Elektronik Tekstil) endüstrisi sayesinde gerçeğe dönüşüyor.
Ancak bu teknolojinin önünde büyük bir engel vardı: Metal kablolar ağırdır, yıkandığında oksitlenir ve büküldüğünde kırılır. Tekstil mühendisleri aradıkları çözümü nanoteknolojide buldu. Çelikten daha sağlam, bakır kadar iletken ve pamuk kadar esnek olan Karbon Nanotüp (CNT) Fiberler, tekstil dünyasının kurallarını yeniden yazıyor.
Karbon nanotüpler, grafen tabakalarının silindir şeklinde rulo yapılmış halidir. Bu mikroskobik tüpler, özel eğirme yöntemleriyle (wet spinning veya dry spinning) bir araya getirilerek makro boyutta ipliklere dönüştürülür.
Ortaya çıkan bu siyah iplik, sıradan bir polyester iplik gibi görünür ve hissettirir. Dikiş makinesinde dikilebilir, örülebilir ve en önemlisi çamaşır makinesinde yıkanabilir.
Geleneksel akıllı kıyafetlerde gümüş kaplı naylon iplikler veya ince bakır teller kullanılır. Ancak CNT fiberler onlara kıyasla 3 büyük avantaja sahiptir:
Yüksek Mekanik Dayanım: CNT fiberler, Kevlar'dan daha yüksek bir tokluğa sahiptir. Sporcu kıyafetlerinde veya askeri üniformalarda ne kadar gerilirse gerilsin kopmazlar.
Yorulma Direnci: Bakır bir teli birkaç kez bükerseniz kopar. CNT fiberler ise milyonlarca kez bükülse bile elektriksel iletkenliğini kaybetmez.
Hafiflik: Karbonun yoğunluğu metallere göre çok düşüktür. Bu sayede üretilen akıllı kumaşlar hantal değil, tüy kadar hafif olur.
Kışlık montların içine yerleştirilen CNT fiberler, düşük voltajlı bir pil ile beslendiğinde "Joule Isıtması" prensibiyle ısınır. Metal tellerin aksine, CNT kumaş homojen ısınır ve bölgesel yanmalara neden olmaz. Ayrıca çok hafiftir; dağcılar ve askerler için hayati önem taşır.
CNT fiberler, deriye temas ettiğinde elektriksel sinyalleri mükemmel iletir. Bir tişörte örülen bu iplikler, harici bir jel veya elektrot gerektirmeden EKG (kalp ritmi), EMG (kas aktivitesi) ve solunum verilerini anlık olarak takip edebilir. Hastanelerdeki kablo karmaşasını ortadan kaldırır.
Bu iplikler sadece enerji tüketmez, aynı zamanda üretebilir. Büküldüğünde veya gerildiğinde elektrik üreten "Twistron" adı verilen CNT iplik teknolojileri sayesinde, sadece yürüyerek veya kolunuzu hareket ettirerek telefonunuzu şarj edecek enerjiyi kıyafetinizden üretebilirsiniz.
Askeri üniformalarda kilolarca ağırlık yapan kablolar yerine, üniformanın kumaşına entegre edilmiş CNT veri yolları kullanılmaktadır. Ayrıca bu fiberler, esnek ve giyilebilir antenler olarak görev yaparak 5G ve IoT cihazlarıyla kesintisiz iletişim sağlar.
Şu anki en büyük zorluk, yüksek kaliteli CNT fiberlerin seri üretim maliyetidir. Ancak üretim teknikleri geliştikçe maliyetler düşmektedir. Gelecekte, "teknolojik cihaz taşıyan insanlar" değil, "teknolojik kıyafetler giyen insanlar" olacağız. Karbon nanotüpler, moda ve mühendisliği dikişsiz bir şekilde birleştiren o görünmez ipliktir.
