Tokį poreikį didina ir rinkoje atsirandantys nauji elektronikos prietaisai: nustatyta, kad radijo dažnius spinduliuojantys įrenginiai yra potencialiai pavojingi sveikatai. Vienas iš situacijos sprendimo būdų – apsauginės aprangos iš elektrai laidžių tekstilės medžiagų naudojimas. Tokias medžiagas sukūrė ir ištyrė lietuvių mokslininkai.
Elektromagnetiniai laukai yra įvairios prigimties. Tai gali būti žaibo iškrova, kosminiai spinduliavimai, o kasdienėje veikloje – elektriniai ar elektroniniai, elektromagnetines bangas skleidžiantys prietaisai. Tam tikrų dažnių elektromagnetinės bangos neigiamai veikia gyvuosius audinius (skatindami jų mutaciją) ir elektronines sistemas. Nustatyta, jog pavojų gali sukelti radijo dažniai ruože nuo 104 iki 1012 Hz, o jame labiausiai paplitęs yra mikrobangų ruožas nuo 1 GHz iki 40 GHz.
Elektromagnetinių bangų poveikis žmonių sveikatai vertinamas kaip visuotinė pasaulio industrializacijos problema ir kelia visuomenės susirūpinimą, todėl būtina kurti nuo tokių pavojų apsaugančias medžiagas.
Projekto „Elektrai laidžių apsauginių tekstilės medžiagų, reaguojančių į temperatūros pokyčius, tyrimas“ metu sukurtos ir ištirtos elektrai laidžios tekstilės medžiagos, pasižyminčios efektyviu elektromagnetinių bangų ekranavimu mikrobangų ruože. Projektą 2012–2014 m. finansavimo Lietuvos mokslo taryba.
„Elektromagnetinės bangos – labai skvarbios, todėl 100 proc. nuo jų apsaugoti galėtų nebent metaliniai lakštai. Elektrai laidžios tekstilės medžiagos dėl savo lankstumo, galimos struktūros įvairovės bei gebėjimo prisitaikyti prie pageidaujamos formos suteikia galimybes kurti daugiafunkcinę ir interaktyvią tekstilę. Tokių medžiagų pritaikymo sritis labai plati: apsauga nuo elektromagnetinių trikdžių įvairiose dažnių srityse, elektrostatinio krūvio sklaida, panaudojimas elektrinio šildymo elementams bei išmaniosios tekstilės sistemose“, – vardijo Vitalija Rubežienė, Fizinių ir technologijos mokslų centro Tekstilės instituto Tekstilės medžiagų fizikinių-cheminių tyrimų skyriaus vadovė.
Elektrai laidžių priedų – metalizuotų siūlų, specialių polimerinių dangų – panaudojimas suteikia tekstilės medžiagoms tam tikro dydžio elektrinį laidumą, dėl kurio medžiaga įgyja apsauginių savybių. Pasak V. Rubežienės, paprastai, siekiant įvertinti tekstilės medžiagų elektrinį laidumą, matuojamas atvirkštinis dydis – paviršiaus elektrinė varža. Buitinės paskirties tekstilės gaminiams su antistatinėmis savybėmis pakanka, kad paviršinė varža būtų apie 1010 omų. Tačiau, norint pasiekti tinkamą apsaugą nuo tam tikro dažnio elektromagnetinių bangų spinduliavimo, varža turi būti žymiai mažesnė.
„Elektrai laidžios medžiagos kuriamos priklausomai nuo specifinių reikalavimų, keliamų tam tikros paskirties galutiniam produktui. Mūsų tyrimo tikslas buvo suteikti tekstilės medžiagoms pakankamai didelį elektrinį laidumą, kad jos galėtų efektyviai ekranuoti elektromagnetines bangas tuose nejonizuojančios spinduliuotės dažnių ruožuose, kurie moksliškai patvirtinti kaip kenksmingi žmogaus sveikatai ar galintys sukelti elektromagnetinius trikdžius. Tokios medžiagos galėtų būti naudojamos ne tik kaip lankstūs ekranuojantys skydai elektroninei įrangai apsaugoti nuo elektromagnetinių trikdžių, bet ir kaip medžiagos specialiems apsauginiams drabužiams, kuriuos galėtų vilkėti kasdieniame gyvenime su elektroniniais prietaisais susiduriantys asmenys“, – teigė V. Rubežienė.
Projekto „Elektrai laidžių apsauginių tekstilės medžiagų, reaguojančių į temperatūros pokyčius, tyrimas“ darbai buvo skirti suprojektuoti daugiafunkcines elektrai laidžias tekstilės medžiagas su pagerintomis termoreguliacinėmis savybėmis, kurios suteikiamos panaudojant fazę keičiančias medžiagas.
„Siekiant medžiagų daugiafunkcionalumo šalia elektrinio laidumo savybių tekstilės medžiagoms buvo suteikiamos ir termoreguliacinės savybės, darančios kūnui termoreguliacijos įtaką taip, kad vidinė kūno temperatūra būtų palaikoma stabilioje ir komfortabilioje būsenoje. Tuo tikslu, naudojant įvairius cheminės apdailos būdus, į tekstilės medžiagas buvo įkomponuojamos mikrokapsulės su fazę keičiančiomis medžiagomis (PCM). Naudotos PCM – organinės kilmės kietųjų sočiųjų angliavandenilių mišiniai. Šios medžiagos turi savybę absorbuoti ir atiduoti šiluminę energiją temperatūriniame diapazone artimam kūno temperatūrai, keisdamos savo būvio fazę iš kietos į skystą arba iš skystos į kietą“, – pasakojo Tekstilės medžiagų fizikinių-cheminių tyrimų skyriaus vadovė.
Projekto „Elektrai laidžių apsauginių tekstilės medžiagų, reaguojančių į temperatūros pokyčius, tyrimas“ įgyvendinimo metu buvo suprojektuoti ir pagaminti audinių pavyzdžiai su įvairiais elektrai laidžiais priedais; parengti pavyzdžiai su įkomponuotomis PCM mikrokapsulėmis; įvertintos naujų funkcijų – elektrinio laidumo ir savaiminės termoreguliacijos suteikimo – technologinio suderinamumo galimybės. Nustatyta, kad šios skirtingas funkcijas suteikiančios technologijos gali būti suderinamos ir pasiekiamas suminis termoreguliacinių savybių bei apsaugos nuo elektromagnetinių bangų efektas.
Lietuvos mokslo tarybos administruotas projektas vykdytas 2012–2014 m.
