Investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado componentes electrónicos portátiles incorporados directamente en los tejidos. Los dispositivos podrían usarse para circuitos flexibles, monitoreo de la salud, conversión de energía y otras aplicaciones.
Los investigadores de Cambridge, trabajando en colaboración con colegas de la Universidad de Jiangnan en China, han demostrado cómo el grafeno, una forma bidimensional de carbono, y otros materiales relacionados pueden incorporarse directamente en las telas para producir elementos de almacenamiento de carga, como condensadores, allanando el camino hacia fuentes de alimentación basadas en textiles que sean lavables, flexibles y cómodas de usar.
La investigación, publicada en la revista nanoescala , demuestra que las tintas de grafeno se pueden usar en textiles capaces de almacenar carga eléctrica y liberarla cuando sea necesario. Los nuevos dispositivos electrónicos textiles se basan en teñidos de poliéster de bajo costo, sostenibles y escalables. Las tintas se producen por solución estándartécnicas de procesamiento.
Sobre la base del trabajo previo del mismo equipo, los investigadores diseñaron tintas que pueden recubrirse directamente sobre una tela de poliéster en un proceso de teñido simple. La versatilidad del proceso permite incorporar varios tipos de componentes electrónicos en la tela.
La mayoría de los demás dispositivos electrónicos portátiles se basan en componentes electrónicos rígidos montados en plástico o textiles. Estos ofrecen compatibilidad limitada con la piel en muchas circunstancias, se dañan cuando se lavan y son incómodos de usar porque no son transpirables.
"Otras técnicas para incorporar componentes electrónicos directamente en los textiles son caras de producir y generalmente requieren solventes tóxicos, lo que las hace inadecuadas para usar", dijo la Dra. Felice Torrisi del Cambridge Graphene Center, y el autor correspondiente del artículo. "Nuestras tintas".son baratos, seguros y ecológicos, y se pueden combinar para crear circuitos electrónicos simplemente superponiendo diferentes telas hechas de materiales bidimensionales en la tela ".
Los investigadores suspendieron láminas de grafeno individuales en un solvente de bajo punto de ebullición, que se elimina fácilmente después de la deposición en la tela, lo que resulta en una red conductora delgada y uniforme compuesta de múltiples láminas de grafeno. La posterior superposición de varios grafeno y nitruro de boro hexagonalh-BN las telas crean una región activa, que permite el almacenamiento de carga. Este tipo de 'batería' en la tela es flexible y puede soportar los ciclos de lavado en una lavadora normal.
"El teñido de textiles ha existido durante siglos usando pigmentos simples, pero nuestro resultado demuestra por primera vez que las tintas basadas en grafeno y materiales relacionados pueden usarse para producir textiles que podrían almacenar y liberar energía", dijo el coautor Profesor ChaoxiaWang de la Universidad de Jiangnan en China: "Nuestro proceso es escalable y no hay obstáculos fundamentales para el desarrollo tecnológico de dispositivos electrónicos portátiles tanto en términos de su complejidad como de su rendimiento".
El trabajo realizado por los investigadores de Cambridge abre una serie de oportunidades comerciales para la tinta basada en materiales bidimensionales, que van desde la salud personal y la tecnología de bienestar, hasta el almacenamiento de energía y datos portátiles, prendas militares, informática portátil y moda.
"Convertir los textiles en elementos funcionales de almacenamiento de energía puede abrir un conjunto completamente nuevo de aplicaciones, desde la recolección y almacenamiento de energía corporal hasta el Internet de las cosas", dijo Torrisi "En el futuro, nuestra ropa podría incorporar estos depósitos de carga basados en textileselementos y dispositivos textiles portátiles de energía "
La investigación fue apoyada por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas, Newton Trust, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China. La tecnología está siendo comercializada por Cambridge Enterprise, el brazo de comercialización de la Universidad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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