0

Умная одежда становится зеленой: следующая революция в текстильной электронике

Что если бы вы могли контролировать свое сердцебиение или определять интенсивность физических упражнений, измеряя пот, используя только футболку? Хотя это может показаться научной мечтой о будущем, эти типы технологий уже становятся частью нашей повседневной жизни. Носимая электроника и умная одежда имеют большие перспективы: ученые всего мира уже тестируют новые материалы для проводящих чернил и гибкие материалы для разработки новых видов электронного текстиля.

Используя термоэлектрический эффект, который включает преобразование разности температур в электрическое напряжение, исследователи могут исследовать новые материалы для гибких термоэлектрических наногенераторов, подходящих для носимых электронных применений. Однако современные коммерчески доступные термоэлектрические устройства обычно являются жесткими и основаны на неэкологичных и / или дорогих неорганических компонентах.

«Следовательно, существует огромный интерес к изготовлению гибких и пригодных для носки термоэлектрических материалов на основе легированных органических полупроводников», — заявили авторы исследования.

Это была задача, стоящая перед доктором Пьетро Катальди из «Умных материалов» в Istituto Italiano di Tecnologia, который работал в сотрудничестве с исследователями из Отдела биологии молекулярной и биокемики — Университета Малаги.

В своем исследовании, опубликованном в «Advanced Functional Materials», команда описывает новую стратегию изготовления экологически чистой ткани, которая вырабатывает электричество из разницы температур между человеческим телом и окружающей средой. В частности, они сообщают о простом, экономически эффективном и масштабируемом способе изготовления органических текстильных материалов, в котором используются полностью биоразлагаемые термоэлектрические полимеры. Конструкция содержит два типа полупроводниковых материалов, классифицированных как полупроводники n- и p-типа, комбинация которых ранее не была достигнута.

Хлопок был выбран в качестве основной ткани из-за его естественного происхождения, легкого веса, биодеградации и доступности в больших масштабах. Хлопок опрыскивали термоэлектрическими чернилами, приготовленными путем смешивания углеродных наноматериалов, таких как графеновые нанопластинки, углеродные нанотрубки и углеродные нановолокна, с алевритовой кислотой в воде-этаноле (см. Рисунок).

Создание экологически чистой и гибкой электроники.

Создание экологически чистой и гибкой электроники.

Полученный биокомпозит показал замечательную электропроводность. Биоразлагаемость этих новых термоэлектрических материалов была доказана с помощью испытаний на потребность в кислороде, и было установлено, что устойчивость электрических свойств к изгибу и стирке зависит от типа используемого нанонаполнителя.

Благодаря простоте изготовления, экологичности производства, гибкости и устойчивости биокомпозитов, представленные термоэлектрические материалы закладывают основу для носимых устройств будущего поколения, более безопасных для окружающей среды и более легко утилизируемых.






Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.