Это не первый случай, когда учёные предлагают создать «функциональное» волокно, но раньше воплощение подобных идей требовало сложных производственных технологий, плохо совместимых с изготовлением самих тканей. Кроме того, ни одно из таких функциональных волокон до сего дня не предназначалось для детектирования жидкостей.

Новизна рассматриваемой работы, предпринятой в Институте электронных и магнитных материалов (Италия), заключается в создании устройства, способного использовать жидкость (в данном случае пот человека) в качестве своего электролита.

Учёные провели функционализацию хлопкового волокна серебряной проволочкой и проводящим полимером PEDOT:PSS [поли(3,4-этилендиокситиофен):поли(стирол сульфонат)]. По их словам, итоговое волокно сохраняет полную совместимость с обычными техпроцессами производства хлопковых тканей. Дело в том, что тонкие серебряные нити сами по себе нередко используются в текстильной промышленности, а импрегнирование волокна проводящим полимером не отразилось на его механических характеристиках.

«Функционализированный» таким образом хлопок может измерять протекающий сквозь него ток. Напряжение, приложенное к серебряному проводку, заставляет ионы, содержащиеся в потовых выделения, двигаться в направлении импрегнированного проводящим полимером волокна, меняя его проводимость. Величина изменения зависит от концентрации ионов, растворённых в жидкости-электролите.

Получившийся простейший сенсор, детектирующий концентрацию выделяемой вместе с влагой соли, можно использовать для мониторинга состояния атлетов, бегущих, например, марафонскую дистанцию, а также для наблюдения за состоянием находящихся без сознания больных в клинических условиях.

Для примера авторы применили прототип своего сенсора для измерения солёности потовых выделений после 10 и 40 минут лёгкой пробежки. Оказалось, что даже в этом случае получаса было достаточно для того, чтобы концентрация соли резко снизилась у всех подопытных бегунов. Когда работа над сенсором завершится, подобные измерения можно будет проводить в реальном времени.