Міжнародна команда під керівництвом Кембриджського університету розробила інтелектуальний текстиль наступного покоління, що включає світлодіоди, датчики, збір енергії та зберігання, які можна виробляти недорого, будь-якої форми та розміру, використовуючи ті самі машини, які використовуються для виготовлення одягу, який ми носимо щодня.
Однак команда виявила, що гнучкі дисплеї та розумні тканини можна виготовити набагато дешевше та більш екологічно шляхом плетіння електронних, оптоелектронних, сенсорних та енергетичних волоконних компонентів на тих самих промислових ткацьких верстатах, які використовуються для виготовлення звичайного текстилю. Їхні результати, опубліковані в журналі Science Advances, демонструють, як розумний текстиль може стати альтернативою більшій електроніці в таких секторах, як автомобілебудування, електроніка, мода та будівництво.
Незважаючи на нещодавній прогрес у розробці розумного текстилю, його функціональність, розміри та форми були обмежені поточними виробничими процесами.
Минулого року деякі з тих же дослідників показали: якщо волокна,
які використовуються в розумних текстильних виробах, покрити матеріалами, які можуть витримувати розтягнення, вони можуть бути сумісними зі звичайними процесами плетіння. Використовуючи цю техніку, вони створили 46-дюймовий плетений демонстраційний дисплей.
Тепер дослідники показали, що розумний текстиль можна виготовляти за допомогою автоматизованих процесів без обмежень щодо розміру чи форми. Кілька типів волоконних пристроїв, у тому числі накопичувачі енергії, світлодіоди та транзистори, були виготовлені, інкапсульовані та змішані зі звичайними волокнами, синтетичними чи натуральними, для створення розумного текстилю за допомогою автоматизованого плетіння. Волоконні пристрої з’єднували між собою автоматизованим методом лазерного зварювання електропровідним клеєм.
Усі процеси були оптимізовані для мінімізації пошкодження електронних компонентів, що, у свою чергу, зробило розумний текстиль достатньо міцним, щоб витримати розтягування промислового ткацького верстата. Метод інкапсуляції був розроблений для врахування функціональності волоконних пристроїв, а механічна сила та теплова енергія були систематично досліджені для досягнення автоматизованого плетіння та з’єднання на основі лазера відповідно.
Дослідницька група, яка працювала в партнерстві з виробниками текстилю, змогла виготовити тестові ділянки розумного текстилю розміром приблизно 50x50 см, хоча їх можна збільшити і виробляти у великих обсягах.
Дослідники кажуть, що великі, гнучкі дисплеї та монітори можна буде виготовляти на промислових ткацьких верстатах, а не на спеціалізованих підприємствах з виробництва електроніки, що зробить їхнє виробництво набагато дешевшим. Однак необхідна подальша оптимізація процесу.
Дослідження було частково підтримано Європейським Союзом і відділом досліджень та інновацій Великобританії.
Джерело: https://www.led-professional.com/
