(PhysOrg.com) -- Slimmer, meer functionele kleding met elektronica kan in de nabije toekomst mogelijk zijn, volgens een studie die co-auteur is van Cornell-vezelwetenschapper Juan Hinestroza.

Hinestroza, universitair hoofddocent vezelwetenschap, maakte deel uit van een internationaal team dat transistors ontwikkelde met natuurlijke katoenvezels.

"Het maken van transistors van katoenvezels biedt een nieuw perspectief op de naadloze integratie van elektronica en textiel, het mogelijk maken van draagbare elektronische apparaten, ' zei Hinestroza.

De innovatie is een belangrijke stap voorwaarts omdat het de basis legt voor het creëren van nog complexere apparaten, zoals op katoen gebaseerde circuits, aldus Hinestroza. Hierdoor zouden stoffen de lichaamstemperatuur kunnen voelen, automatisch opwarmen of afkoelen, of hartslag of bloeddruk volgen bij patiënten met een hoog risico, evenals om de fysieke inspanning van topsporters te volgen.

"Misschien kunnen we op een dag zelfs computers bouwen van katoenvezels op dezelfde manier als khipus - een opnameapparaat gebaseerd op knopen en gebruikt door het Inca-rijk in Peru, ", voegde Hinestroza toe.

Het onderzoek is online gepubliceerd op 13 september in Organische elektronica. Het beschrijft een nieuwe techniek waarbij conforme coatings - die de onregelmatige topografie van katoen volgen - van gouden nanodeeltjes samen met halfgeleidende en geleidende polymeren werden gebruikt om het elektronische gedrag van natuurlijke katoenvezels aan te passen.

Katoen werd gekozen als substraat vanwege zijn mechanische en inherente comforteigenschappen, relatief goedkoop en wijdverbreid gebruik in stof en kleding. Katoenvezels zijn lichtgewicht en duurzaam.

In de studie, de eerste stap was gericht op het creëren van een conforme laag van nanodeeltjes over de ruwe topografie van katoen. De volgende lagen waren geleidende of halfgeleidende coatings; de laatste stap was om de apparaten te bouwen. "De lagen waren zo dun dat de flexibiliteit van de katoenvezels behouden bleef, ' zei Hinestroza.

Twee soorten actieve transistoren, organische elektrochemische transistors en organische veldeffecttransistoren, werden ook gedemonstreerd. Beide soorten worden veel gebruikt in de elektronica-industrie als componenten van geïntegreerde schakelingen, die de functies van gewone apparaten zoals telefoons, televisies en gameconsoles.

De studie vertegenwoordigde een interdisciplinair, samenwerking tussen vezelwetenschappers van Cornell, natuurkundigen van de Universiteit van Bologna en elektrotechnici van de Universiteit van Cagliari, zowel in Italië, en materiaalwetenschappers van de Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne in Frankrijk.

Hinestroza's lab bracht expertise in vezels en vezelfunctionaliteit, en de andere onderzoekers leidden met hun expertise in natuurkunde, elektrotechniek en organische elektronica.

De eerste auteur van het artikel, Giorgio Mattana van de Universiteit van Cagliari, was bij Cornell als een internationale gaststudent voor twee semesters in 2009-10 en werkte in Hinestroza's en een ander laboratorium op de campus. Hij gebruikte ook de faciliteiten van de Cornell Nanofabrication Facility en het Cornell Center for Materials Research.