Production des premiers fils de graphène évolutifs pour textiles portables

4 mars 2019

par l'Université de Manchester

Une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Nazmul Karim et le professeur Sir Kostya Novoselov de l'Université de Manchester a développé une méthode pour produire du fil évolutif à base de graphène.

Les textiles électroniques portables multifonctionnels ont fait l'objet de beaucoup d'attention en raison de leur grand potentiel pour les applications dans les soins de santé, les vêtements de sport, le fitness et l'aérospatiale.

Le graphène a été considéré comme un matériau potentiellement intéressant pour ces types d’applications en raison de sa conductivité élevée et de sa flexibilité. Chaque atome du graphène est exposé à son environnement, ce qui lui permet de détecter les changements dans son environnement, ce qui en fait un matériau idéal pour les capteurs.

Les textiles portables intelligents ont connu une renaissance ces dernières années grâce à l’innovation, à la miniaturisation et à la révolution sans fil.

Des efforts ont été déployés pour intégrer des capteurs textiles dans les vêtements, mais les processus de fabrication actuels sont complexes, longs et coûteux, et les matériaux utilisés sont non biodégradables et utilisent des matériaux conducteurs métalliques instables.

Comme publié dans ACS Nano, le processus développé par l'équipe basée au National Graphene Institute a le potentiel de produire des tonnes de fils conducteurs à base de graphène, en utilisant les machines textiles existantes et sans augmenter les coûts de production.

En plus de produire le fil en grande quantité, ils sont lavables, flexibles, peu coûteux et biodégradables.

De tels capteurs pourraient être intégrés soit à une RFID auto-alimentée, soit à un Bluetooth de faible puissance pour envoyer des données sans fil à un appareil mobile.

L’un des obstacles au progrès des textiles électroniques portables réside dans les composants volumineux nécessaires à leur alimentation. Auparavant, il était également difficile d'incorporer ces composants sans compromettre les propriétés ou le confort du matériau, ce qui a vu l'essor des appareils personnels intelligents tels que les montres de fitness.

L'auteur principal, le Dr Shaila Afroj, qui a réalisé le projet pendant son doctorat, a déclaré : « Pour introduire un nouveau matériau passionnant tel que le graphène dans une industrie textile très traditionnelle et bien établie, le plus grand défi est l'évolutivité du processus de fabrication. Ici, nous surmontons ce défi en produisant des matériaux à base de graphène et des textiles à base de graphène à l'aide d'un processus de production rapide et ultrarapide. Notre technologie rapportée pour produire des milliers de kilogrammes de fil à base de graphène en une heure constitue une avancée significative pour l'industrie textile.

Le Dr Nazmul Karim, l'autre auteur principal et chercheur en échange de connaissances (graphène) du National Graphene Institute, a déclaré : « Les vêtements de haute performance subissent actuellement une transformation, grâce aux récentes innovations dans le domaine des textiles. La communauté textile s'intéresse de plus en plus à ce sujet. utilisant les propriétés excellentes et multifonctionnelles du graphène pour des applications vestimentaires intelligentes et fonctionnelles.

"Nous pensons que notre processus de production ultrarapide de textiles à base de graphène constituerait une étape importante vers la réalisation de vêtements haute performance de nouvelle génération."

Plus d'information: Minghan Hu et coll. Façonner l’assemblage de nanoparticules superparamagnétiques, ACS Nano (2019). DOI : 10.1021/acsnano.8b07783

Informations sur la revue :ACS Nano

Fourni par l'Université de Manchester