Los componentes electrónicos portátiles incorporados directamente a las telas han sido desarrollados por investigadores de la Universidad de Cambridge y pueden usarse para aplicaciones que incluyen circuitos flexibles, monitoreo de atención médica, conversión de energía y más.
Trabajando en colaboración con la Universidad de Jiangnan de China , los investigadores mostraron cómo el grafeno, una forma bidimensional de carbono, y otros materiales relacionados se pueden incorporar directamente a las telas para producir elementos de almacenamiento de carga como los condensadores, allanando el camino a las fuentes de alimentación basadas en textiles. que son lavables, flexibles y cómodos de usar. Su investigación, publicada en la revista Nanoscale, demuestra que las tintas de grafeno usadas en textiles pueden almacenar la carga eléctrica y liberarla cuando sea necesario.
«Convertir los textiles en elementos funcionales de almacenamiento de energía puede abrir un conjunto de aplicaciones completamente nuevo. Felice torrisi»
La mayoría de los dispositivos electrónicos portátiles se basan en componentes electrónicos rígidos montados en plástico o textiles. Estos ofrecen una compatibilidad limitada con la piel en muchas circunstancias, se dañan cuando se lavan y son incómodos de usar porque no son transpirables.
En contraste, los investigadores diseñaron tintas que pueden recubrirse directamente sobre un tejido de poliéster en un proceso de teñido simple. El proceso es de bajo costo, sostenible, escalable y versátil, lo que permite la incorporación de diversos tipos de componentes electrónicos en el tejido.
«Otras técnicas para incorporar componentes electrónicos directamente en los textiles son costosas de producir y, por lo general, requieren solventes tóxicos, lo que las hace inadecuadas para ser usadas», dijo la Dra. Felice Torrisi del Cambridge Graphene Center, autor correspondiente del estudio. «Nuestras tintas son baratas, seguras y respetuosas con el medio ambiente, y pueden combinarse para crear circuitos electrónicos simplemente superponiendo diferentes tejidos de materiales bidimensionales en el tejido».
Los investigadores suspendieron las hojas de grafeno individuales en un solvente de bajo punto de ebullición, que se elimina fácilmente después de la deposición sobre el tejido, lo que da como resultado una red de conducción delgada y uniforme formada por varias hojas de grafeno. La posterior superposición de varias telas de grafeno y nitruro de boro hexagonal (h-BN) crea una región activa, que permite el almacenamiento de carga. Este tipo de «batería» en la tela es flexible y puede soportar ciclos de lavado en una lavadora normal.
«El teñido de textiles ha existido durante siglos usando pigmentos simples, pero nuestro resultado demuestra por primera vez que las tintas basadas en grafeno y materiales relacionados pueden usarse para producir textiles que podrían almacenar y liberar energía», dijo la coautora profesora Chaoxia Wang de Universidad de Jiangnan. «Nuestro proceso es escalable y no existen obstáculos fundamentales para el desarrollo tecnológico de los dispositivos electrónicos portátiles, tanto en términos de complejidad como de rendimiento».
El trabajo abre una serie de oportunidades comerciales para la tinta basada en materiales bidimensionales, que van desde la salud personal y la tecnología de bienestar hasta la energía portátil y el almacenamiento de datos, las prendas militares, la informática portátil y la moda.
«Convertir los textiles en elementos funcionales de almacenamiento de energía puede abrir un conjunto completamente nuevo de aplicaciones, desde la recolección y almacenamiento de energía corporal hasta el Internet de las cosas», dijo el Dr. Torrisi. «En el futuro, nuestra ropa podría incorporar estos elementos de almacenamiento de carga basados en textiles y dispositivos textiles portátiles».
Leyenda de la imagen: Esquema del capacitor de base textil que integra GNP / poliésteres como electrodos y h-BN / poliésteres como dieléctricos. Crédito de la imagen: Felice Torrisi.
Via: https://www.cam.ac.uk/research/news/washable-wearable-battery-like-devices-could-be-woven-directly-into-clothes
