KotiUutisetSähkökangas muuttaa liikkeen virran

Sähkökangas muuttaa liikkeen virran

Pehmeä, kangasmainen materiaali, joka tuottaa sähköä liikkeestä-akkuja ei tarvita.Suurella kiteisyydellä ja sisäänrakennetuilla elektroaktiivisilla ominaisuuksilla tämä edullinen ”sähköinen kangas” voisi virrata seuraavan sukupolven puettavissa olevat terveysanturit, älykkäät naamarit ja joustavan elektroniikan.



Penn State -tutkimusryhmä on kehittänyt uuden valmistusmenetelmän, joka hienosäätää sähköpunakuitujen sisäistä rakennetta, mikä parantaa niiden suorituskykyä merkittävästi elektronisissa sovelluksissa.Materiaalilla, joka koostuu sähköpunaisista polymeerinanokuiduista, on poikkeuksellista kiteisyyttä ja voimakkaita elektroaktiivisia ominaisuuksia.Käyttämällä pienimolekyylipainoisia polyvinylideenifluoridi-trifluorietyleeniä (P (VDF-TRFE), noin 100 kDa) yhdistettynä tarkasti tasapainoiseen liuotinseokseen, ryhmä käytti korkeajännite-sähköprosessin prosessia jatkuvien kuitujen luomiseksi vain muutama sata nanometriä.Nämä kuidut kerätään sitten pehmeäksi, kankaan kaltaiseksi matolle, joka on ihanteellinen puettavalle ja joustavalle elektroniikalle.

Ylimääräistä korkeajännitekäsittelyä tai kompleksia jälkikäsittelyä ei vaadita-sähköhoito kohdistaa luonnollisesti molekyyliketjut ferroelektrisiin All-Trans-konformaatioon, kiteisyyden saavuttaessa jopa 67% ja polaarinen kohdistus jopa 79%.Rakenne on noin 70% huokoinen, ja se tarjoaa tilaa lisätiheyttämiseen suorituskyvyn parantamiseksi.

Uusi materiaali on itsehallittu, muuntaen mekaaninen liike-kuten kehon liike tai hengitys-sähköksi pietsosähköisen vaikutuksen kautta.Se on mukava ja joustava, tekstiilimainen rakenne, joka tekee siitä sopivan pitkäaikaiseen kulumiseen.Sen edullinen, skaalautuva tuotantoprosessi eliminoi kalliiden jälkikäsittelyjen tarpeen, jolloin valmistajat voivat luoda suuria alueita pienten elokuvien sijasta.Suorituskyky voidaan virittää tarkasti säätämällä polymeeripitoisuus ja kehräysparametrit kuidun halkaisijan ja kiteisyyden kontrollin suhteen.Lisäksi sen erittäin herkkä huokoinen rakenne voidaan optimoida energiankorjuun ja signaalin ulostulon lisäämiseksi.

Pudottavan terveystekniikan kannalta tämä voi olla pelinvaihtaja.Kuvittele vaatteita, jotka seuraavat jatkuvasti sykettä, hengitystä tai liikettä - ilman akkuja tai latausta.Teknologia voitaisiin myös integroida älykkäisiin naamioihin, jotka havaitsevat hengitysmalleja tai urheiluvaatteisiin, jotka seuraavat suorituskykymittareita.Koska prosessi toimii huoneenlämpötilassa ja käyttää kaupallisesti saatavia laitteita, valmistajat voisivat integroida tämän materiaalin olemassa oleviin tekstiilien tuotantolinjoihin.Tämä avaa ovet paitsi terveydenhuollon, myös puolustusviranomaisten kannalta sulautettujen anturien, ympäristön seurannan kankaiden tai jopa energiankorjaavien teltojen ja verhoilun kanssa.