De volgende generatie waterdichte slimme stoffen wordt met een laser bedrukt en in enkele minuten gemaakt. Dat is de toekomst die de onderzoekers achter nieuwe e-textieltechnologie hebben bedacht.

Wetenschappers van de RMIT University in Melbourne, Australië, hebben een kostenefficiënte en schaalbare methode ontwikkeld voor het snel vervaardigen van textiel dat is ingebed in energieopslagapparaten.

In slechts drie minuten, de methode kan een slimme textielpatch van 10 x 10 cm produceren die waterdicht is, rekbaar en gemakkelijk te integreren met technologieën voor het oogsten van energie.

Dankzij de technologie kunnen supercondensatoren van grafeen - krachtige en duurzame energieopslagapparaten die gemakkelijk kunnen worden gecombineerd met zonne-energie of andere energiebronnen - rechtstreeks met een laser op textiel worden geprint.

In een proof-of-concept, de onderzoekers verbonden de supercondensator met een zonnecel, het leveren van een efficiënte, wasbare en zelfaandrijvende slimme stof die de belangrijkste nadelen van bestaande e-textiel energieopslagtechnologieën overwint.

De groeiende slimme stoffenindustrie heeft diverse toepassingen in draagbare apparaten voor de consument, gezondheidszorg en defensie – van het monitoren van vitale functies van patiënten, om de locatie en gezondheidsstatus van soldaten in het veld te volgen, en het controleren van piloten of chauffeurs op vermoeidheid.

Dr. Litty Thekkakara, een onderzoeker in RMIT's School of Science, zei slim textiel met ingebouwde detectie, draadloze communicatie of gezondheidsbewakingstechnologie vroeg om robuuste en betrouwbare energieoplossingen.

"De huidige benaderingen voor slimme energieopslag in textiel, zoals batterijen in kleding naaien of e-vezels gebruiken, kan omslachtig en zwaar zijn, en kan ook capaciteitsproblemen hebben, ' zei Thekkakara.

"Deze elektronische componenten kunnen ook kortsluiting en mechanische storingen krijgen als ze in contact komen met zweet of met vocht uit de omgeving.

"Onze op grafeen gebaseerde supercondensator is niet alleen volledig wasbaar, het kan de energie opslaan die nodig is om een ​​intelligent kledingstuk van stroom te voorzien - en het kan op grote schaal in enkele minuten worden gemaakt.

"Door de uitdagingen op het gebied van energieopslag van e-textiel op te lossen, we hopen de volgende generatie draagbare technologie en intelligente kleding aan te drijven."

Het onderzoek analyseerde de prestaties van het proof-of-concept slimme textiel in een reeks mechanische, temperatuur- en wasbaarheidstests en vonden dat het stabiel en efficiënt bleef.

RMIT Honorary Professor en Distinguished Professor aan de Universiteit van Shanghai voor Wetenschap en Technologie, Min Gu, zei dat de technologie realtime opslag van hernieuwbare energiebronnen voor e-textiel mogelijk zou kunnen maken.

"Het opent ook de mogelijkheid voor snellere roll-to-roll fabricage, met het gebruik van geavanceerde laserprinten op basis van multifocale fabricage en machine learning-technieken, ' zei Gu.