Электронный хлопок - основа для создания будущей "умной" одежды и вещей.

Токопроводящая ткань


Международная группа, в состав которой входят ученые и следователи из США, Италии и Франции, разработали ряд технологий, с помощью которых можно превращать хлопковые волокна в проводники электрического тока и в гибкие органические транзисторы. Это позволит сделать возможным изготовление "умных" вещей и одежды, к примеру, футболки, способной самостоятельно определять уровень своего загрязнения, покрытия для пола, которое может посчитать людей, прошедших по нему и многое другое.

В настоящее время, когда речь заходит об "умной" одежде, подразумевается, что к этой одежде просто прикрепляются электронные устройства, изготовленные по обычным, кремниевым технологиям или устройства на основе гибкой органической электроники. Новая технология "электронного" хлопка позволит включить эти устройства прямо в ткань. "Своими исследованиями мы хотим практически стереть грань между электронными устройствами и изделиями из тканей" - рассказал Хуан Инестроса (Juan Hinestroza), руководитель лаборатории текстильных нанотехнологиий Корнуэльского университета.

Целлюлоза, вещество из которого состоят хлопковые волокна, является естественным изолятором. Поэтом, для того, что бы заставить эти волокна проводить электрический ток ученые покрыли каждое волокно слоем золотых наночастиц, которые затем были зафиксированы с помощью, опять же токопроводящего, состава PEDOT. В результате электрическая проводимость волокон, подвергшихся такой обработке, в тысячи раз превышала электропроводимость необработанных волокон. Обработанные волокна по механическим свойствам практически не отличались от необработанных, разве что они были чуточку жестче и более упругими. Изготовив из таких волокон нитку, ученые продемонстрировали, как зажигается светодиод, подсоединенный к батарее с помощью этих ниток, просто намотанных на его выводы.

Токопроводящие хлопковые нитки


Но ученые не остановились на достигнутых результатах, из хлопковых волокон с помощью такой технологии они создали два основных типа электронных приборов - биполярный и полевой органические транзисторы. В качестве базы, эмиттера и коллектора биполярного транзистора использовались слои органических полупроводниковых материалов, нанесенных на волокна хлопка. После создания многослойной структуры она была пропитана этиленгликолем для придания ей свойства водонепроницаемости.

Создание полевого транзистора из хлопкового волокна оказалось еще проще. Взяв волокно с уже нанесенным токопроводящим покрытием, ученые последовательно покрыли его слоем диэлектрика, полупроводникового материала, который выступал в роли управляющего электрода - затвора, и снова диэлектрика.

Все описанное выше, нанесение слоев, применение различных материалов и соединений, звучит, конечно, сложно. Но, согласно словам исследователей, все это происходит на самом деле намного проще. Все выполняемые действия и используемые процессы весьма напоминают обычную процедуру покраски ткани.

Но, не ожидайте того, что в ближайшее время Ваши трусы получат еще функцию MP3-плеера. Скорость работы "хлопковых" транзисторов весьма низка по сравнению с транзисторами из кремния. Поэтому, в настоящий момент основным применением такой необычной электроники будет изготовление различных датчиков и детекторов, встроенных в одежду. К примеру, форма пожарных сможет определить наличие в воздухе опасных химических веществ, а униформа службы безопасности будет в состоянии подать сигнал в случае обнаружения следов взрывчатых веществ или наркотиков. Повседневная одежда будет способна осуществлять контроль за состоянием их владельца, а предметы домашнего обихода - ковры и обивка мебели смогут следить за многими параметрами окружающей среды внутри жилого помещения.




Ключевые слова:
Электрический, Ток, Проводимость, Хлопок, Ткань, Целлюлоза, Наночастицы, Транзистор, Электроника, Устройство

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Гибкие светодиодные волокна позволят превратить в электронные дисплеи повер ...
  • Использование графена позволило превратить волокна ткани в токопроводящие э ...
  • Израильские исследователи разработали биоразлагаемую электронику на основе ...
  • Оптоволоконный кабель со встроенной электроникой ускорит и сделает надежней ...
  • "Жидкая ткань", распыляемая прямо на тело, позволит создавать любую одежд ...




  • 4 января 2012 12:18
    #1 Написал: johnny

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Насколько я понимаю, для тела ценность хлопковой одежды после подобной обработки будет уже минимальна.

    1) Зачем тогда трудиться, сразу бы синтеческую одежду делали с транзисторами.

    2) и как насчет стирки, потенциально повреждающей нанослой, особенно отжим на высоких оборотах....
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.