Naukowcy z Chin opracowali włókna przewodzące na bazie poliuretanu-, które mogą rozciągać się pięciokrotnie w stosunku do swojej pierwotnej długości,-samonaprawiać się po przecięciu i wspierać-reagujące na dotyk podświetlane tekstylia.
Włókna wyprodukowano w procesie-przędzenia na mokro mieszaniny poliuretanu i cieczy jonowej. Powstała wzajemnie połączona sieć-przewodząca jony utrzymywała ścieżki ruchu jonów, gdy otaczające łańcuchy PU uległy znacznemu odkształceniu.
Naukowcy z Uniwersytetu Donghua, Uniwersytetu Jilin i China FAW Group wykorzystali włókna w urządzeniach elektroluminescencyjnych-prądu przemiennego przeznaczonych do noszenia na wyświetlaczach i interfejsach człowiek-maszyna.
Włókna osiągnęły wydłużenie 500% i przewodność jonową 2,8 × 10−6 S/cm. Zespół badawczy stwierdził, że zachowały one stabilne właściwości mechaniczne podczas powtarzanych cykli rozciągania bez widocznej degradacji.
Ciecz jonowa rozproszona w elastomerowej matrycy PU umożliwiła sieci przewodzącej dostosowanie się do ruchu bez przerywania transportu jonów. Umożliwiło to urządzeniom dalsze emitowanie światła podczas poddawania się dużym odkształceniom.
Badacze zademonstrowali także oświetlenie-reagujące na dotyk, wykorzystując sprzężenie pojemnościowe pomiędzy ciałem użytkownika a włóknem. Dotknięcie urządzenia zmieniało jego pole elektryczne i wywoływało widoczną reakcję bez konieczności stosowania konwencjonalnego przełącznika mechanicznego.
Po przecięciu włókna dynamiczne interakcje w poliuretanie umożliwiły ponowne połączenie przeciętych powierzchni w temperaturze pokojowej. Następnie ciecz jonowa-przywróciła wewnętrzną ścieżkę przewodzącą, przywracając zarówno przewodnictwo elektryczne, jak i skuteczność-emitowania światła.
Zespół stwierdził, że konwencjonalne włókna elektroluminescencyjne często mają problemy z połączeniem rozciągliwości, trwałości mechanicznej i stabilnego strumienia świetlnego. Uszkodzenie ścieżki przewodzącej może trwale wyłączyć te urządzenia, natomiast powtarzający się ruch może spowodować pękanie, rozwarstwianie lub utratę przewodności.
Naukowcy są przekonani, że połączenie elastyczności,-samonaprawy i reakcji na dotyk może sprawić, że włókna PU będą odpowiednie do produkcji inteligentnych ubrań, elastycznych wyświetlaczy i interaktywnych interfejsów człowiek-maszyna.
Prace pozostają na etapie laboratoryjnym, a badacze nie zgłosili żadnych prób produkcyjnych na-komercyjną skalę, testów prania ani-długoterminowego działania w normalnych-warunkach użytkowania odzieży.
Badanie „Niezwykle rozciągliwe i wytrzymałe mechanicznie włókna przewodzące jony umożliwiają noszenie elektroluminescencyjnych urządzeń elektronicznych o dużej tolerancji na odkształcenia i sprzężeniu pojemnościowym- ciała” – opublikowano w czasopiśmieJournal of Material Science11 sierpnia.