Kiinalaiset tutkijat ovat kehittäneet polyuretaani{0}}johtavia kuituja, jotka voivat venyä viisinkertaiseksi alkuperäiseen pituuteensa, itse-paranevat leikkauksen jälkeen ja tukevat kosketukseen -herkkiä valaistuja tekstiilejä.
Kuidut valmistettiin märkäkehräämällä{0}}polyuretaanin ja ionisen nesteen seosta. Tuloksena oleva toisiinsa yhdistetty ioni-johtava verkko säilytti reitit ionien liikkumiselle, kun ympäröivät PU-ketjut muuttuivat huomattavasti.
Donghuan yliopiston, Jilinin yliopiston ja Kiinan FAW Groupin tutkijat yhdistivät kuidut vaihtovirta{0}}elektroluminoiviin laitteisiin, jotka on tarkoitettu puettaviin näytöihin ja ihmisen{1}}konerajapintoihin.
Kuidut saavuttivat 500 % venymän ja ioninjohtavuuden 2,8 × 10-6 S/cm. Tutkimusryhmä sanoi, että he säilyttivät vakaan mekaanisen suorituskyvyn toistuvien venytysjaksojen aikana ilman selvää heikkenemistä.
Elastomeeriseen PU-matriisiin dispergoitu ioninen neste mahdollisti johtavan verkon mukautumaan liikkeelle keskeyttämättä ionikuljetusta. Tämän ansiosta laitteet pystyivät jatkamaan valon lähettämistä suurten muodonmuutosten aikana.
Tutkijat osoittivat myös kosketusherkkää valaistusta{0}} käyttämällä kapasitiivista kytkentää käyttäjän kehon ja kuidun välillä. Laitteen koskettaminen muutti sen sähkökenttää ja laukaisi näkyvän vasteen ilman tavanomaista mekaanista kytkintä.
Kuitujen katkaisun jälkeen polyuretaanin sisällä tapahtuneet dynaamiset vuorovaikutukset mahdollistivat leikkauspintojen yhdistymisen uudelleen huoneenlämpötilassa. Sitten ioninen neste-palautti sisäisen johtavan reitin ja palautti sekä sähkönjohtavuuden että valon{2}}säteilemisen.
Tiimi sanoi, että perinteiset elektroluminesenssikuidut kamppailevat usein yhdistääkseen venytyksen, mekaanisen kestävyyden ja vakaan valontuoton. Johtavan reitin vaurioituminen voi poistaa nämä laitteet pysyvästi käytöstä, kun taas toistuva liike voi aiheuttaa halkeilua, delaminaatiota tai johtavuuden menetystä.
Tutkijat uskovat, että joustavuuden, itse-parantumisen ja kosketusherkkyyden yhdistelmä voisi tehdä PU-kuiduista sopivia älyvaatteille, joustaville näytöille ja interaktiivisille ihmis-konerajapinnoille.
Työ on vielä laboratoriovaiheessa, eivätkä tutkijat raportoineet kaupallisista-mittakaavaisista valmistuskokeista, pesutestauksista tai pitkäaikaisesta-suorituskyvystä normaaleissa vaatteiden-käyttöolosuhteissa.
Tutkimus "Ultravenyttävät ja mekaanisesti kestävät ionijohtavat kuidut mahdollistavat puettavan elektroluminesenssielektroniikan suurella muodonmuutostoleranssilla ja rungon{0}}kapasitiivisella kytkennällä" julkaistiinJournal of Materials Scienceelokuun 11. päivänä.