Des composants électroniques portables incorporés directement dans les tissus ont été développés par des chercheurs de l'Université de Cambridge. Les dispositifs pourraient être utilisés pour des circuits flexibles, suivi médical, conversion de l'énergie, et d'autres applications.

Les chercheurs de Cambridge, travaillant en collaboration avec des collègues de l'Université de Jiangnan en Chine, ont montré comment le graphène - une forme bidimensionnelle de carbone - et d'autres matériaux connexes peuvent être directement incorporés dans des tissus pour produire des éléments de stockage de charge tels que des condensateurs, ouvrant la voie à des alimentations textiles lavables, souple et confortable à porter.

La recherche, publié dans la revue Nanoéchelle , démontre que les encres au graphène peuvent être utilisées dans des textiles capables de stocker une charge électrique et de la libérer lorsque cela est nécessaire. Les nouveaux appareils électroniques textiles sont basés sur des teinture durable et évolutive du tissu polyester. Les encres sont produites par des techniques de traitement de solution standard.

En s'appuyant sur les travaux antérieurs de la même équipe, les chercheurs ont conçu des encres qui peuvent être directement enduites sur un tissu en polyester par un simple processus de teinture. La polyvalence du procédé permet d'incorporer divers types de composants électroniques dans le tissu.

La plupart des autres appareils électroniques portables reposent sur des composants électroniques rigides montés sur du plastique ou des textiles. Ceux-ci offrent une compatibilité limitée avec la peau dans de nombreuses circonstances, sont abîmés au lavage et sont inconfortables à porter car ils ne sont pas respirants.

« D'autres techniques pour incorporer des composants électroniques directement dans les textiles sont coûteuses à produire et nécessitent généralement des solvants toxiques, ce qui les rend impropres au port, " a déclaré le Dr Felice Torrisi du Cambridge Graphene Centre, et l'auteur correspondant de l'article. "Nos encres sont bon marché, sûr et respectueux de l'environnement, et peuvent être combinés 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 dépôt sur le tissu, résultant en un réseau conducteur mince et uniforme composé de plusieurs feuilles de graphène. La superposition ultérieure de plusieurs tissus de graphène et de nitrure de bore hexagonal (h-BN) crée une région active, qui permet le stockage des charges. Ce type de « batterie » sur le tissu est pliable et peut résister aux cycles de lavage dans une machine à laver normale.

"La teinture textile existe depuis des siècles en utilisant 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 pourraient stocker et libérer de l'énergie, ", a déclaré le co-auteur, le professeur Chaoxia Wang de l'Université de Jiangnan en Chine. "Notre processus est évolutif et il n'y a pas d'obstacles fondamentaux au développement technologique des appareils électroniques portables, tant en termes de complexité que de performances."

Les travaux des chercheurs de Cambridge ouvrent de nombreuses opportunités commerciales pour les encres à base de matériaux bidimensionnels, allant de la technologie personnelle de santé et de bien-être, à l'énergie portable et au stockage de données, vêtements militaires, informatique portable et 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 incorporer ces éléments de stockage de charge à base de textile et alimenter des appareils textiles portables. "