Kínai kutatók olyan poliuretán-alapú vezető szálakat fejlesztettek ki, amelyek eredeti hosszuk ötszörösére nyúlnak, ön-meggyógyulnak vágás után, és támogatják az érintésre-érzékeny, megvilágított textíliákat.
A szálakat poliuretán és ionos folyadék keverékének nedves{0}}centrifugálásával állították elő. Az így létrejövő összekapcsolt ion-vezető hálózat fenntartotta az ionok mozgásának útvonalait, mivel a környező PU-láncok jelentős deformáción mentek keresztül.
A Donghua Egyetem, a Jilin Egyetem és a Kínai FAW Group kutatói a szálakat váltakozó áramú{0}}elektrolumineszcens eszközökbe építették be, amelyeket hordható kijelzőkre és emberi{1}}gépi interfészekre szántak.
A szálak 500%-os nyúlást és 2,8 × 10-6 S/cm ionvezetőképességet értek el. A kutatócsoport azt mondta, hogy stabil mechanikai teljesítményt tartottak meg ismételt nyújtási ciklusok során, nyilvánvaló romlás nélkül.
Az elasztomer PU mátrixban diszpergált ionos folyadék lehetővé tette a vezető hálózat számára, hogy az iontranszport megszakítása nélkül alkalmazkodjon a mozgáshoz. Ez lehetővé tette, hogy az eszközök továbbra is fényt bocsássanak ki, miközben nagy deformációkon mentek keresztül.
A kutatók az érintésre{0}}érzékeny megvilágítást is bemutatták a viselő teste és a szál közötti kapacitív csatolás segítségével. Az eszköz érintése megváltoztatta az elektromos mezőjét, és látható reakciót váltott ki anélkül, hogy hagyományos mechanikus kapcsolóra lett volna szükség.
Miután egy szálat elvágtak, a poliuretánon belüli dinamikus kölcsönhatások lehetővé tették, hogy a vágott felületek szobahőmérsékleten újra összekapcsolódjanak. Az ionos folyadék ezután helyreállította a belső vezetőpályát, és helyreállította az elektromos vezetést és a fénykibocsátó teljesítményt is.
A csapat szerint a hagyományos elektrolumineszcens szálak gyakran küzdenek a nyújthatóság, a mechanikai tartósság és a stabil fénykibocsátás kombinálásával. A vezetőpálya károsodása véglegesen letilthatja ezeket az eszközöket, az ismételt mozgás pedig repedést, rétegvesztést vagy vezetőképesség elvesztését okozhatja.
A kutatók úgy vélik, hogy a rugalmasság, az öngyógyulás és az érintésre reagáló képesség kombinációja alkalmassá teheti a PU-szálakat intelligens ruházatra, rugalmas kijelzőkre és interaktív emberi-gépi interfészekre.
A munka még laboratóriumi szakaszban van, és a kutatók nem számoltak be kereskedelmi -léptékű gyártási kísérletekről, mosási tesztekről vagy hosszú-teljesítményről normál ruhahasználati körülmények között.
Az „Ultranyújtható és mechanikailag robusztus ionos vezetőszálak lehetővé teszik a hordható elektrolumineszcens elektronikát nagy deformációs tűréssel és test{0}}kapacitív csatolással” című tanulmányt aAnyagtudományi folyóirataugusztus 11-én.