Op glasvezel gebaseerde elektronica zal naar verwachting een cruciale rol spelen in draagbare elektronica van de volgende generatie. Geweven in textiel, ze kunnen een hogere duurzaamheid bieden, comfort, en geïntegreerde multifunctionaliteit. Een KAIST-team heeft een rekbare multifunctionele vezel (SMF) ontwikkeld die energie kan oogsten en spanning kan detecteren, die kunnen worden toegepast op toekomstige draagbare elektronica.

Met draagbare elektronica, gezondheid en fysieke omstandigheden kunnen worden beoordeeld door biologische signalen van het menselijk lichaam te analyseren, zoals pols- en spierbewegingen. Vezels zijn zeer geschikt voor toekomstige draagbare elektronica omdat ze gemakkelijk kunnen worden geïntegreerd in textiel, die zijn ontworpen om zich aan te passen aan kromlijnige oppervlakken en comfortabel om te dragen. Bovendien, hun weefstructuren bieden ondersteuning waardoor ze bestand zijn tegen vermoeidheid. Veel onderzoeksgroepen hebben op vezels gebaseerde spanningssensoren ontwikkeld om externe biologische signalen te detecteren. Echter, hun gevoeligheden waren relatief laag.

De toepasbaarheid van draagbare apparaten wordt momenteel beperkt door hun stroombron, als de maat, gewicht, en de levensduur van de batterij vermindert hun veelzijdigheid. Het oogsten van mechanische energie uit het menselijk lichaam is een veelbelovende oplossing om dergelijke beperkingen te overwinnen door gebruik te maken van verschillende soorten bewegingen zoals buigen, uitrekken, en drukken. Echter, eerder gerapporteerd, op vezels gebaseerde energieoogsters waren niet rekbaar en konden de beschikbare mechanische energie niet volledig oogsten.

Professor Seungbum Hong en professor Steve Park van het Department of Materials Science and Engineering en hun team vervaardigden een rekbare vezel met behulp van een ferro-elektrische laag bestaande uit P(VDF-TrFE)/PDMS, ingeklemd tussen rekbare elektroden bestaande uit een composiet van meerwandig koolstof nanobuisjes (MWCNT) en poly 3, 4-ethyleendioxythiofeenpolystyreensulfonaat (PEDOT:PSS).

Scheuren gevormd in de MWCNT/PEDOT:PSS-laag helpen de vezel een hoge gevoeligheid te tonen in vergelijking met de eerder gerapporteerde vezelreksensoren. Verder, de nieuwe vezel kan mechanische energie oogsten onder verschillende mechanische stimuli zoals uitrekken, tikken, en het injecteren van water in de vezel met behulp van het piëzo-elektrische effect van de P(VDF-TrFE)/PDMS-laag.

Professor Hong zei:"Deze nieuwe vezel heeft verschillende functionaliteiten en maakt het apparaat eenvoudig en compact. Het is een kerntechnologie voor het ontwikkelen van draagbare apparaten met mogelijkheden voor energiewinning en spanningsdetectie."