De kracht van een Fitbit om oefeningen te volgen, kan binnenkort van je pols in je kleding springen.

Onderzoekers proberen elektronica zoals fitness-trackers en gezondheidsmonitors in onze shirts, hoeden, en schoenen. Maar niemand wil stijve koperdraden of siliciumtransistoren die hun kleding vervormen of in hun huid prikken.

Wetenschappers in het laboratorium van Benjamin Wiley in Duke hebben nieuw geleidend "vilt" gemaakt dat gemakkelijk op stoffen kan worden aangebracht om flexibele draden te maken. het vilt, samengesteld uit verzilverde koperen nanodraden en siliconenrubber, draagt ​​elektriciteit, zelfs wanneer gebogen, uitgerekt en gedraaid, opnieuw en opnieuw.

"We wilden bedrading creëren die rekbaar is op het lichaam, " zei Matthew Catenacci, een afgestudeerde student in Wiley's groep.

Om een ​​flexibele draad te maken, het team zuigt eerst een oplossing van koperen nanodraden en water door een stencil, het creëren van een stapel met elkaar verweven nanodraden in de gewenste vorm. Het materiaal is vergelijkbaar met de verweven vezels waaruit textielvilt bestaat, maar op veel kleinere schaal zei Wiley, een universitair hoofddocent scheikunde aan Duke.

"De manier waarop ik over de draden denk, is als kleine staafjes ongekookte spaghetti, ' zei Wiley. 'Het water gaat erdoorheen, en dan krijg je deze stapel stokken met een hoge porositeit."

De verweven nanodraden worden verwarmd tot 300 F om de contacten samen te smelten, en vervolgens wordt siliconenrubber toegevoegd om de openingen tussen de draden op te vullen.

Om de plooibaarheid van hun nieuwe materiaal te tonen, Catenacci vormde het nanodraadvilt in verschillende kronkelige, kronkelende patronen. Door de draden tot 300 keer uit te rekken en te draaien, verslechterde de geleidbaarheid niet.

"Op grotere schaal zou je een heel shirt kunnen nemen, zet het over een vacuümfilter, en met een stencil kun je elk draadpatroon maken dat je wilt, ' zei Catenacci. 'Nadat je het silicium hebt toegevoegd, dus je hebt gewoon een stuk stof dat kan uitrekken."

Hun vilt is niet het eerste geleidende materiaal dat de behendigheid van een gymnast laat zien. Flexibele draden gemaakt van zilveren microvlokken vertonen ook deze unieke reeks eigenschappen. Maar het nieuwe materiaal heeft tot nu toe de beste prestaties van enig ander materiaal, en tegen veel lagere kosten.

"Dit materiaal behoudt zijn geleidbaarheid na strekken beter dan enig ander materiaal met deze hoge initiële geleidbaarheid. Dat is wat het scheidt, ' zei Willy.