Pesunkestävää kangaselektroniikkaa

Kanadalaisen University of British Columbia (UBC) Okanaganin teknillisen korkeakoulun tutkijat ovat kehittäneet edullisen anturin, joka voidaan liittää tekstiileihin ja komposiittimateriaaleihin.

Näihin upotettu mikroskooppinen anturi pystyy tunnistamaan paikallisen liikkeen venyttämällä kudottuja lankoja, joita on käsitelty grafeenin nanohiutaleilla, jotka voivat lukea kehon toimintaa, selittää professori Mina Hoorfar.

Tässä "kutistuvassa tekniikassa" hyödynnetään pietsoresistiivisyyttä eli materiaalin sähkömekaanista vastetta rasitukselle. Nämä pienet anturit ovat osoittaneet suurta lupausta havaita ihmisen liikkeitä ja niitä voidaan käyttää sykemittaukseen tai lämpötilan säätöön, Hoorfar kertoo.

Anturi voidaan kutoa spandex-lankaan ja kääriä sitten venyvään silikonivaippaan. Tämä vaippa suojaa johtavaa kerrosta ankarissa olosuhteissa ja mahdollistaa pestävien puettavien anturien muodostamisen.

Cambridgen yliopiston tutkijat ovat puolestaan kehittäneet suoraan kangaskudoksiin sisällytettäviä puettavia elektronisia komponentteja. Laitteita voitaisiin käyttää joustaviin piireihin, terveydenhuollossa seurantaan, energian muuntamiseen ja muihin sovelluksiin.

Cambridgen tutkijat, jotka työskentelevät yhteistyössä kiinalaisten Jiangnanin yliopiston kollegoiden kanssa osoittivat miten grafeeni ja muut siihen liittyvät materiaalit voidaan sisällyttää suoraan kankaisiin. Sinne kudottuina ne voivat tuottaa varaustallennuselementtejä, kuten kondensaattoreita tekstiilipohjaisia virtalähteitä, jotka ovat pestäviä, joustavia ja mukavia käyttää.

Tutkimus osoittaa, että grafeenimusteita voidaan käyttää tekstiileissä, jotka pystyvät varastoimaan sähkövarausta ja vapauttamaan sen tarvittaessa. Uudet tekstiili-elektroniset laitteet perustuvat edulliseen, kestävään ja skaalattavaan polyesterikankaaseen. Musteet valmistetaan standardiliuoksen käsittelymenetelmillä.

Saman tiimin aiemman työn pohjalta tutkijat suunnittelivat musteita, joilla voidaan päällystää suoraan polyesterikangasta yksinkertaisella värjäysprosessilla. Prosessin monipuolisuus mahdollistaa eri tyyppisten elektronisten komponenttien liittämisen kankaaseen.

Kehitetyt musteet ovat edullisia, turvallisia ja ympäristöystävällisiä ja ne voidaan yhdistää elektronisten piirien luomiseen yksinkertaisesti kaksikerroksisista materiaaleista valmistettujen kankaiden päällekkäin."

Aiheesta aiemmin:

Kangasvaihtoehto puettavien laitteiden akuille

Kangaskudoksia hiilinanoputkista