T-shirt met vochtsensor om uitdroging te meten.

08/11/2012

Eerder op deze blog beweerde ik dat het onzin is om continu water of sportdrank te drinken tijdens een normale looptraining. Maar als het erg warm is, je een lange duurloop aan het doen bent, of gewoon heel veel zweet, kun je op een gegeven moment tóch uitgedroogd raken. Hoe weet je nu of je je dorst moet negeren, of dat je tóch maar beter even wat moet gaan drinken? Nu doe je dat gewoon “op gevoel” maar wie weet komt daar binnenkort iets nieuws voor: een t-shirt dat uitdroging kan meten.

Zogenaamde “smart clothing” (slimme kleding) is al een tijdje een trend in de mode- en techniekwereld. Kunstenaars en mode-ontwerpers maken in samenwerking met wetenschappers, bijvoorbeeld kleding met lampjes, stoffen die reageren op aanraking, enzovoorts. Over het algemeen zijn dit voornamelijk kunstprojecten of leuke gadgets. Maar dat je met smart clothing ook écht nuttige dingen kunt doen, bewijzen Italiaanse onderzoekers nu met vocht- en zoutmeters in katoenvezels.
Katoenvezels zijn al eerder gemodificeerd tot elektronische sensoren, maar tot nu toe waren die sensoren alleen geschikt om zoutconcentraties te meten in een gel of een vaste stoffen. De italiaanse onderzoekers hebben dit proces nu zodanig weten aan te passen, dat de katoenvezels ook vloeistoffen kunnen meten. Dit deden ze door gewoon katoengaren te impregneren met een polymeer (genaamd: p-type conductive poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with poly(styrene sulfonate) (oftewel PEDOT:PSS)). Hierdoor ontstond een katoendraadje dat wél stroom kan geleiden, maar ook nog zo flexibel is dat het gewoon ingenaaid kan worden in normale kleding.

De onderzoekers maakten als proof-of-concept een kledingstuk met deze draadjes, en lieten deze dragen door hardlopers. Ze zagen dat de gemeten zoutconcentratie in het zweet van de hardlopers na 40 minuten lopen hoger was dan na 10 minuten, waarmee ze bewijzen dat de metingen betrouwbaar zijn. In de praktijk kan zo’n t-shirt dus inderdaad werken om uitdroging bij sporters te meten. Ze willen nog een stapje verder gaan, en de techniek ook toepasbaar maken voor de zorg. Bij bijvoorbeeld bewusteloze of comateuze patiënten kan de kleding dan aangeven of een patiënt genoeg vocht binnenkrijgt of niet.
De donkere draad in de foto is de geïmpregneerde katoendraad, het metaaldraadje de elektrode waardoor de zoutconcentratie in de druppel gemeten kan worden.

 

Helemaal waterdicht is het systeem  nog niet. Ook al is het maken van het speciale katoengaren vrij simpel, en kan het makkelijk in grote hoeveelheden geproduceerd worden, zijn er nog een aantal hordes die genomen moeten worden om het écht op grote schaal toe te passen. Het polymeer PEDOT:PSS is nog niet heel erg stabiel, waardoor het kledingstuk al snel niet meer goed zal werken. Ook heeft het polymeer een hoge zuurgraad, dat het katoen van het kledingstuk kan aantasten, waardoor je na een tijdje een t-shirt met gaten overhoudt.
Maar desalniettemin is dit een mooie ontwikkeling voor hardlopers. In de toekomst hebben we geen trainer meer nodig die ons vertelt dat we niet mogen drinken tijdens het hardlopen, maar kunnen we wijzen naar ons t-shirt: zie je wel, ik heb dorst!
Dit artikel verscheen in de Tribune – clubblad van Triatlonvereniging GVAV te Groningen
Bronnen: ChemistryWorld enC2W

Tags: ,

Leave a Comment