Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Mønstermetode kunne bane vejen for nye fiberbaserede enheder, smarte tekstiler

Kredit:American Chemical Society

Multimateriale fibre, der integrerer metal, glas og halvledere kan være nyttige til anvendelser som biomedicin, smarte tekstiler og robotter. Men fordi fibrene er sammensat af de samme materialer langs deres længder, det er svært at placere funktionelle elementer, såsom elektroder eller sensorer, på bestemte steder. Nu, forskere, der rapporterer i ACS Central Science har udviklet en metode til at mønstre hundredvis af meter lange multimaterialefibre med indlejrede funktionelle elementer.

Youngbin Lee, Polina Anikeeva og kolleger udviklede en thiol-epoxy/thiol-en polymer, der kunne kombineres med andre materialer, opvarmet og trukket fra en makroskalamodel til fibre, der var belagt med polymeren.

Når de udsættes for ultraviolet lys, polymeren, som er lysfølsom, tværbundet til et netværk, der var uopløseligt for almindelige opløsningsmidler, såsom acetone.

Ved at placere "masker" på bestemte steder langs fiberen i en proces kendt som fotolitografi, forskerne kunne beskytte de underliggende områder mod UV-lys. Derefter, de fjernede maskerne og behandlede fiberen med acetone.

Polymeren i de områder, der var blevet dækket, blev opløst for at blotlægge de underliggende materialer. Som et bevis på konceptet, forskerne lavede mønstre langs fibre, der blottede en elektrisk ledende filament under thiol-epoxy/thiol-en-belægningen.

Den resterende polymer fungerede som en isolator langs fiberens længde.

På denne måde elektroder eller andre mikroenheder kan placeres i tilpassede mønstre langs multimateriale fibre, siger forskerne.


Varme artikler