Grafen frigør nyt potentiale for smarte tekstiler

Jagten på at skabe overkommelige, holdbare og masseproducerede 'smarte tekstiler' har fået frisk skub gennem brugen af ​​vidundermaterialet Graphene.

Et internationalt team af forskere, ledet af professor Monica Craciun fra University of Exeter Engineering afdeling, har været banebrydende inden for en ny teknik til at skabe fuldt elektroniske fibre, der kan indarbejdes i produktionen af ​​hverdagstøj.

I øjeblikket, bærbar elektronik opnås ved i det væsentlige at lime enheder til stoffer, hvilket kan betyde, at de er for stive og modtagelige for funktionsfejl.

Den nye forskning integrerer i stedet de elektroniske enheder i materialets stof, ved at belægge elektroniske fibre med letvægt, holdbare komponenter, der gør det muligt at vise billeder direkte på stoffet.

Forskergruppen mener, at opdagelsen kan revolutionere oprettelsen af ​​bærbare elektroniske enheder til brug i en række daglige applikationer, samt sundhedsovervågning, såsom hjertefrekvens og blodtryk, og medicinsk diagnostik.

Den internationale forskningssamarbejde, som omfatter eksperter fra Center for Graphene Science ved University of Exeter, universiteterne i Aveiro og Lissabon i Portugal, og CenTexBel i Belgien, er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Fleksibel elektronik .

Professor Craciun, medforfatter af forskningen sagde:"For at virkelig bærbare elektroniske enheder kan opnås, det er afgørende, at komponenterne er i stand til at blive inkorporeret i materialet, og ikke blot tilføjet til det.

Dr. Elias Torres Alonso, Forskningsforsker ved Graphenea og tidligere ph.d. studerende i professor Craciuns team i Exeter tilføjede "Denne nye forskning åbner porten for, at smarte tekstiler kan spille en afgørende rolle på så mange områder i en ikke alt for fjern fremtid. Ved at væve grafenfibrene ind i stoffet, vi har skabt en ny teknik til hele integrationen af ​​elektronik i tekstiler. De eneste grænser fra nu af er virkelig inden for vores egen fantasi."

På kun et atom tykt, grafen er det tyndeste stof, der er i stand til at lede elektricitet. Det er meget fleksibelt og er et af de stærkeste kendte materialer. Kapløbet har været i gang for forskere og ingeniører om at tilpasse grafen til brug i bærbare elektroniske enheder i de seneste år.

Denne nye forskning brugte eksisterende polypropylenfibre - typisk brugt i en lang række kommercielle applikationer i tekstilindustrien - til at vedhæfte den nye, grafenbaserede elektroniske fibre til at skabe berøringssensor og lysemitterende enheder.

Den nye teknik betyder, at stofferne kan inkorporere virkelig bærbare skærme uden behov for elektroder, ledninger af yderligere materialer.

Professor Saverio Russo, medforfatter og fra University of Exeter Physics afdeling, tilføjede:"Indarbejdelse af elektroniske enheder på stoffer er noget, forskere har forsøgt at producere i en årrække, og er et virkeligt spilskiftende fremskridt for moderne teknologi."

Dr. Ana Neves, medforfatter og også fra Exeters ingeniørafdeling tilføjede "Nøglen til denne nye teknik er, at tekstilfibrene er fleksible, behagelig og let, samtidig med at den er holdbar nok til at klare kravene fra det moderne liv."

I 2015 et internationalt team af forskere, herunder professor Craciun, Professor Russo og Dr. Ana Neves fra University of Exeter, har været banebrydende for en ny teknik til at integrere gennemsigtig, fleksible grafenelektroder til fibre, der almindeligvis forbindes med tekstilindustrien.