Канадці створили води тканину, що світиться і не боїться

Канадські інженери створили тонку двошарову нейлонову тканину, здатну світитися під дією електрики. Вона складається з двох шарів нейлоно-поліуретанової тканини з нанесеним шаром золота, що виступають в якості пари електродів, а також розташованого між ними еластичного і напівпрозорого випромінювального шару. Таку тканину можна мити, розтягувати і торкатися до неї, незважаючи на електричний струм. Стаття опублікована в журналі.


Інженери давно працюють над створенням розумного одягу з вбудованою електронікою, що дозволяє частково замінювати додаткові пристрої. Наприклад, Google разом з levi's випустила розумну куртку з сенсорною панеллю для управління смартфоном, а Ford створила розумну куртку для велосипедистів з вбудованими «поворотниками». Як і в майже всіх інших подібних пристроях, незалежно від того, серійні вони чи ні, в цій куртці як джерело світла використовуються жорсткі модулі зі світлодіодами. Є й інші підходи до створення одягу, що світиться, але і вони зазвичай засновані на жорстких компонентах, таких як оптоволокно.


Трісія Кармайкл (Tricia Carmichael) і її колеги з Вінсорського університету розробили метод створення гнучкої і напівпрозорої тканини, здатної світитися під дією струму. За основу вчені взяли нейлоно-поліуретанову тканину з щільністю 10 поденьє, за складом і будовою схожу на тканину колготок.

Два шари тканини виступають як пара електродів з двох боків від електролюмінесцентного шару. Для того, щоб непровідна полімерна тканина могла проводити струм інженери використовували металізацію в кілька стадій, при якій спочатку на поверхню полімерних волокон наноситься каталізатор, потім осаджується нікель, а після цього нікель заміщується на біосумісне і хімічно інертне золото, яке до того ж добре проводить струм.

Дослідження за допомогою скануючого електронного мікроскопа показало, що на поверхні нейлонових волокон утворюється монолітна плівка із золота товщиною близько 100 нанометрів, а на поверхні напівретанових ниток плівка має безліч тріщин. Електролюмінесцентний шар складається з сульфіду цинку, легованого міддю, а також еластомера як матриця.

Для створення тканини інженери затвердівали 200-мікрометровий шар з електролюмінесцентного полімерного композиту, потім наносили з кожного боку ще 50-мікрометрів цього матеріалу, впроваджували в нього тканину і стверділи. Після цього тканину можна підключити до джерела змінного струму з напругою в кілька сотень вольт і викликати світіння.

Експерименти показали, що через гідрофобність електролюмінесцентного шару тканина може світитися навіть під водою, а також після десяти циклів розтягнення в розчині прального порошку. Інженери показали, що на етапі створення тканини формою світіння можна керувати, наносячи метал не на всю площину. Наприклад, вони створили тканину зі світінням у формі смайлика, а також дисплей для відображення цифр, що складається з семи незалежних світних областей.

Є й інші підходи до створення тканини, що світиться. Наприклад, німецькі та ізраїльські дослідники навчилися вирощувати з використанням модифікованої глюкози бавовну, здатний світитися в ультрафіолеті.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND