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美国研究探讨将传导纳米涂层...

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2018-09-10 13:49:13

       生意社6月8日讯 想象一下,把一个USB端口插入一张纸,将它变为一个平板电脑。这可能需要一段时间,但是北卡罗莱纳州立大学的研究人员已经按照这些想法去研究如何将传导纳米涂层应用于简单的纺织品,如梭织棉布,或者甚至一张纸。

“通常,导电纳米涂层适用于无机材料,如硅。如果我们能够找到一种方法,将它们应用与纺织品(便宜的、有柔韧性的材料,表面质地变形),这将意味着一个成本效益方法,它是一个改善目前和未来电子设备的框架。“论文的主要作者Jesse Jur说,他是纺织工程、化学和科学助理博士。

所谓的原子层沉积无机材料涂料技术,一般用于太阳能电池、传感器和微电子技术,研究人员设想将这种技术应用于纺织品表面,如梭织棉布和聚丙烯表面,同样的材料用于重复使用的杂货店袋子。“想象一下,涂层纺织面料,每一根纤维都有着相同的纳米厚涂层,比人的头发还细几千倍,这是原子层沉积技术能做到的,”Jur说。这项研究得到北卡罗来纳州化学与生物分子工程Akcoa教授Gregory Parson的合作,在他的实验室里进行,结果表明,普通纺织材料了用来做复杂的电子设备。

作为他们研究的一部分,研究人员创建了一个程序,量化纺织材料导电涂料的导电性。目前测量传导性的标准使用的是一个四点探针,在两个探头之间放一个电流表,在另外两个探头之间放一个电压表。但是,这些探头太小,不能最精确地测出纺织材料的读数。在论文中,研究人员说,它们使用了新技术,利用较大的探头,可以精确地测量纳米涂层的导电性。这种新系统让研究人员更好地了解,如何让纺织品上的涂层转变为导电设备。

“我们不期待用棉花做复杂的晶体管,但简单的电子装置,可以通过利用纺织材料的轻便柔韧性而受益,“Jur解释说。“像这样的研究具备潜在的健康和检测应用程序,因为我们在一开始可能在实际材料上嵌入布传感器,可以跟踪心率、体温、运动以及更多的实时跟踪。要做到这一点,你必须在整个面料上面贴上电线束,这样使得面料体积大而且穿着不舒服。

在电子世界,理想始终是更小和更轻。如果我们可以改进如何应用和测量纺织品上的导电涂层方法,我们可能移动涂层设备的针,涂层设备具备必不可少的导电性能,还具备天然纺织原料为人类提供的所有好处。

这份论文发表在六月号新型功能材料版。这项研究经费来自美国能源部和非织造布合作研究中心。

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