Inconfortable, rigide, avec une faible perméabilité à l'air :les matériaux textiles capables de conduire l'électricité peuvent être difficiles à utiliser au quotidien. Cependant, chercheurs de l'Université de Bayreuth, Université Donghua de Shanghai, et l'Université forestière de Nanjing ont maintenant développé de nouveaux matériaux non tissés qui sont électriquement conducteurs ainsi que flexibles et respirants. Cela ouvre la voie à des vêtements high-tech confortables qui, par exemple, convertir la lumière du soleil en chaleur, alimenter en électricité des appareils électroniques portables, ou contiennent des capteurs pour l'entraînement physique. Les scientifiques ont publié leurs découvertes dans la revue npj Flexible Electronics.

L'équipe de chercheurs du professeur Dr Andreas Greiner à l'Université de Bayreuth et ses partenaires chinois ont réussi à produire des non-tissés électriquement conducteurs qui présentent toutes les autres caractéristiques que l'on peut attendre d'un vêtement adapté à un usage quotidien. Les matériaux sont souples, et ainsi s'adapter aux mouvements et aux changements de posture. En outre, ils sont perméables à l'air, ce qui signifie qu'ils n'interfèrent pas avec la respiration naturelle de la peau.

La combinaison de ces propriétés est basée sur un processus de production spécial. Contrairement aux méthodes de production courantes, les fils métalliques n'étaient pas insérés dans les textiles finis. Plutôt, les scientifiques ont modifié l'électrofilage classique, qui a été utilisé pour produire des non-tissés pendant de nombreuses années :de courtes fibres polymères électrofilées et de petites quantités de minuscules fils d'argent d'un diamètre de seulement 80 nanomètres sont mélangés dans un liquide. Après, ils sont filtrés, séché, et brièvement réchauffé. Si la composition est bonne, le matériau non tissé résultant présente un degré très élevé de conductivité électrique.

Cela ouvre tout un éventail de possibilités pour des applications innovantes, en particulier dans le domaine des vêtements intelligents (c'est-à-dire des vêtements portables). Vêtements de tous les jours, par exemple, peut être équipé de cellules solaires telles que la lumière solaire captée est convertie en chaleur, chauffer les textiles eux-mêmes. Téléphones portables, appareils photo, mini-ordinateurs, et d'autres appareils électroniques portables pourraient être chargés en les branchant sur les textiles. Les capteurs installés dans les vêtements pourraient fournir aux athlètes et aux entraîneurs des données importantes sur la condition physique et la santé ou pourraient donner à la famille et aux amis des informations sur son emplacement. « En plus des articles d'habillement, des fonctions similaires pourraient tout aussi bien être installées dans des matériaux textiles destinés à être utilisés dans des sièges et des instruments de voitures ou d'avions, " a expliqué le Prof. Dr. Andreas Greiner, Chaire de chimie macromoléculaire II à l'Université de Bayreuth. "Notre approche, qui prend pour base la production de textiles conducteurs, peut en principe être appliqué à de nombreux systèmes différents, " a ajouté Steffen Reich, doctorant et auteur principal de la nouvelle étude. Par exemple, il cite les projets de recherche actuels de Bayreuth sur les piles à combustible microbiennes, qui pourraient éventuellement être utilisées comme électrodes dans de tels matériaux non tissés.

Les résultats de la recherche publiés dans npj Flexible Electronics sont le résultat d'une étroite coopération entre l'Université de Bayreuth, Université Donghua de Shanghai, et l'Université forestière de Nanjing. Il y a seulement deux ans, l'Université de Bayreuth signait un accord de coopération avec l'Université de Donghua, qui a une priorité de recherche sur la recherche et le développement des textiles depuis la création de l'institution. L'échange mutuel de recherche et d'enseignement qui avait été convenu commence maintenant à porter ses fruits.