전기 직물은 움직임을 힘으로 바꿉니다

Penn State의 연구팀은 전기 방사 섬유의 내부 구조를 미세 조정하여 전자 응용 분야에서 성능을 크게 향상시키는 새로운 제조 방법을 개발했습니다.전기 방사 중합체 나노 섬유로 구성된 물질은 탁월한 결정도와 강한 전기 활성 특성을 나타낸다.저 분자량 폴리 비닐 리덴 플루오 라이드-트리 플루오로 에틸렌 (P (P (VDF-TRFE))를 사용하여 정확하게 균형 잡힌 용매 혼합물과 결합하여, 팀은 고전압 전기 방사 공정을 사용하여 수백 나노 미터에 불과한 섬유를 생성 하였다.그런 다음이 섬유는 웨어러블 및 유연한 전자 제품에 이상적인 부드럽고 천 모양의 매트로 수집됩니다.

추가 고전압 처리 또는 복잡한 사후 처리가 필요하지 않습니다. 전기 방사는 자연적으로 분자 사슬을 강유전 전기 전-트랜스 형태로 정렬하며, 결정 성은 최대 67%에 도달하고 극성 정렬은 79%입니다.구조는 약 70% 다공성으로 성능을 향상시키기위한 추가 밀도를 제공합니다.

새로운 재료는 자체적으로, 신체 움직임이나 호흡과 같은 기계적 운동을 압전 효과를 통해 전기로 변환합니다.편안하고 유연하며 섬유와 같은 질감으로 장기 마모에 적합합니다.저렴한 확장 가능한 생산 공정은 값 비싼 사후 처리가 필요하지 않아 제조업체는 작은 필름이 아닌 대형 지역 시트를 만들 수 있습니다.섬유 직경 및 결정도를 제어하기 위해 중합체 농도 및 회전 파라미터를 조정하여 성능을 정확하게 조정할 수 있습니다.또한, 매우 민감한 다공성 구조는 에너지 수확 및 신호 출력을 향상시키기 위해 최적화 될 수 있습니다.

웨어러블 건강 기술의 경우 이것은 게임 체인저가 될 수 있습니다.배터리 나 충전없이 심박수, 호흡 또는 움직임을 지속적으로 모니터링하는 의복을 상상해보십시오.이 기술은 호흡기 패턴을 감지하는 스마트 마스크 또는 성능 메트릭을 추적하는 스포츠웨어에 통합 될 수 있습니다.이 공정은 실온에서 작동하고 상업적으로 이용 가능한 장비를 사용하기 때문에 제조업체는이 재료를 기존 섬유 생산 라인에 통합 할 수 있습니다.이는 건강 관리뿐만 아니라 내장 센서, 환경 모니터링 직물 또는 에너지 수확 텐트 및 실내 장식품이있는 방어 유니폼을위한 문을 열어줍니다.