中国の研究者は、元の長さの 5 倍まで伸びることができ、切断後も自己修復し、タッチに反応する照明繊維をサポートする-ポリウレタン ベースの導電性繊維を開発しました。-
この繊維は、ポリウレタンとイオン液体の混合物を湿式紡糸することによって製造されました。{0}その結果、相互接続されたイオン伝導ネットワーク-は、周囲の PU 鎖が大幅に変形してもイオン移動の経路を維持しました。
東華大学、吉林大学、第一汽車グループの研究者は、ウェアラブル ディスプレイやヒューマン マシン インターフェースを目的とした交流エレクトロルミネッセンス デバイスにこのファイバーを組み込みました。{0}{1}{1}
繊維は 500% の伸びと 2.8 × 10−6 S/cm のイオン伝導率を達成しました。研究チームによると、これらの製品は、繰り返しの延伸サイクルを経ても明らかな劣化はなく、安定した機械的性能を維持したという。
エラストマー PU マトリックス内にイオン液体が分散されているため、導電性ネットワークはイオン輸送を妨げることなく動きに対応できます。これにより、デバイスは大きな変形を受けながらも発光し続けることが可能になりました。
研究者らはまた、着用者の身体とファイバーの間の容量結合を使用したタッチ応答照明も実証しました。{0}デバイスに触れると、従来の機械的なスイッチを必要とせずに、その電場が変化し、目に見える反応が引き起こされました。
繊維が切断された後、ポリウレタン内の動的相互作用により、切断面が室温で再接続されます。その後、イオン液体が内部の導電経路を再確立し、電気伝導と発光性能の両方を回復しました。-
研究チームによると、従来のエレクトロルミネセンスファイバーは伸縮性、機械的耐久性、安定した光出力を組み合わせるのが難しいことが多いという。導電経路が損傷すると、これらのデバイスが永久に使用不能になる可能性があり、繰り返し動作すると亀裂、層間剥離、または導電性の損失が発生する可能性があります。
研究者らは、弾力性、自己修復性、タッチ応答性の組み合わせにより、PU ファイバーがスマート ウェア、フレキシブル ディスプレイ、インタラクティブなヒューマン マシン インターフェースに適したものになる可能性があると考えています。{0}{1}
この研究はまだ実験室の段階にあり、研究者らは商業規模の製造試験、洗濯試験、または通常の衣類の使用条件下での長期性能については報告していません。{0}{1}{2}
この研究「超伸縮性と機械的に堅牢なイオン伝導性繊維により、大きな変形耐性と身体の容量結合を備えたウェアラブル エレクトロルミネッセンス エレクトロニクスが可能になる」という研究結果が、材料科学ジャーナル8月11日。