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#Tendances produits
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Dispositifs lavables et portatifs qui ressemblent à des piles et qui pourraient être tissés directement dans les vêtements
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Des chercheurs de l'Université de Cambridge ont mis au point des composants électroniques portables incorporés directement dans les tissus. Ces appareils pourraient être utilisés pour les circuits flexibles, la surveillance des soins de santé, la conversion d'énergie et d'autres applications.
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Les chercheurs de Cambridge, en collaboration avec des collègues de l'Université Jiangnan en Chine, ont montré comment le graphène - une forme bidimensionnelle de carbone - et d'autres matériaux connexes peuvent être directement incorporés dans les tissus pour produire des éléments de stockage de charge tels que des condensateurs, ouvrant la voie à des alimentations à base textile qui sont lavables, flexibles et confortables à porter.
La recherche, publiée dans la revue Nanoscale, démontre que les encres au graphène peuvent être utilisées dans les textiles capables de stocker la charge électrique et de la libérer au besoin. Les nouveaux appareils électroniques textiles sont basés sur la teinture économique, durable et évolutive des tissus en polyester. Les encres sont produites par des techniques standard de traitement des solutions.
S'appuyant sur des travaux antérieurs de la même équipe, les chercheurs ont conçu des encres qui peuvent être appliquées directement sur un tissu polyester par un simple procédé de teinture. La polyvalence du procédé permet d'incorporer différents types de composants électroniques dans le tissu.
La plupart des autres composants électroniques portables reposent sur des composants électroniques rigides montés sur du plastique ou des textiles. Ils offrent une compatibilité limitée avec la peau dans de nombreuses circonstances, sont endommagés lorsqu'ils sont lavés et ne sont pas confortables à porter parce qu'ils ne sont pas respirants.
"D'autres techniques permettant d'incorporer des composants électroniques directement dans les textiles sont coûteuses à produire et nécessitent généralement des solvants toxiques, ce qui les rend impropres à être portés ", explique Felice Torrisi, du Cambridge Graphene Centre, et l'auteur correspondant du journal. "Nos encres sont bon marché, sûres et respectueuses de l'environnement, et peuvent être combinées pour créer des circuits électroniques en superposant simplement différents tissus faits de matériaux bidimensionnels sur le tissu."
Les chercheurs ont suspendu des feuilles de graphène individuelles dans un solvant à bas point d'ébullition, qui s'enlève facilement après le dépôt sur le tissu, donnant un réseau conducteur mince et uniforme composé de plusieurs feuilles de graphène. La superposition subséquente de plusieurs tissus en graphène et en nitrure de bore hexagonal (h-BN) crée une zone active qui permet de stocker la charge. Cette sorte de "batterie" sur tissu est pliable et peut résister aux cycles de lavage dans une machine à laver normale.
"La teinture des textiles existe depuis des siècles avec des pigments simples, mais notre résultat démontre pour la première fois que des encres à base de graphène et de matériaux apparentés peuvent être utilisées pour produire des textiles qui peuvent stocker et libérer de l'énergie ", a déclaré le professeur Chaoxia Wang, co-auteure de l'Université Jiangnan en Chine. "Notre processus est évolutif et il n'y a pas d'obstacles fondamentaux au développement technologique des dispositifs électroniques portables, tant en termes de complexité que de performance
Les travaux effectués par les chercheurs de Cambridge ouvrent un certain nombre de débouchés commerciaux pour l'encre à base de matériaux bidimensionnels, allant de la technologie de la santé et du bien-être personnel au stockage de l'énergie et des données portables, aux vêtements militaires, à l'informatique portable et à la mode.
"Transformer les textiles en éléments fonctionnels de stockage d'énergie peut ouvrir un tout nouvel ensemble d'applications, de la collecte et du stockage de l'énergie corporelle à l'Internet des objets ", a déclaré Torrisi, " à l'avenir, nos vêtements pourraient intégrer ces éléments de stockage de charge à base textile et ces dispositifs textiles portables