Een gezamenlijk onderzoeksteam onder leiding van hoofdonderzoeker Soongeun Kwon en professor Young-Jin Kim heeft voor het eerst ter wereld op grafeen gebaseerd, op maat gemaakt e-textiel ontwikkeld. Ze publiceerden hun bevindingen in ACS Nano in een artikel met de titel "Multimodaal e-textiel mogelijk gemaakt door maskerloze patronen in één stap van femtoseconde-laser-geïnduceerd grafeen op niet-geweven, gebreide en geweven textiel."

In plaats van giftige chemicaliën of optische maskers te gebruiken voor patroonvorming, gebruikte het gezamenlijke onderzoeksteam laser-direct-patroontechnologie om laser-geïnduceerd grafeen (LIG) op e-textiel te vormen en met succes e-textiel op basis van grafeen te vervaardigen.

Conventioneel worden e-textielen vervaardigd door stoffen te bedekken met geleidende inkt om elektrisch geleidend textiel te maken en deze vervolgens te weven met generieke stoffen, of door een dunne, functionele laag op generieke stoffen te bevestigen. Deze methoden hebben een lage ontwerpflexibiliteit en een hoge procescomplexiteit. Bovendien kunnen tijdens het productieproces schadelijke chemicaliën lekken, wat een beperking oplegt aan de massaproductie.

Door gebruik te maken van de nieuw ontwikkelde technologie kunnen hoogwaardige LIG-materialen met een elektrische geleidbaarheid van wereldklasse eenvoudig worden vervaardigd door laserstraling op het oppervlak van stoffen.

Een groot voordeel van deze technologie is dat e-textiel op een milieuvriendelijke manier kan worden vervaardigd, omdat er geen gebruik van chemicaliën of aanvullende bewerkingen nodig zijn. Ondertussen is de elektrische geleidbaarheid van LIG-elektroden van wereldklasse gerealiseerd door toepassing van de femtoseconde-laserverwerkingstechnologie.

De nieuw ontwikkelde technologie kan in de toekomst worden gebruikt voor de productie van industriële en militaire kleding voor persoonlijk gezondheidsbeheer en ook voor het produceren van op maat gemaakte "slimme" kleding in de gezondheidszorgsector.

Kwon zei:"Deze technologie is ontwikkeld door de structuren van generieke stoffen te analyseren en deze te realiseren als op grafeen gebaseerde materialen met geavanceerde kenmerken van optimaal e-textiel." Hij voegde eraan toe:"Deze technologie is van groot belang omdat het de massaproductie van op maat gemaakte e-textiel mogelijk maakt met behulp van een milieuvriendelijke en eenvoudige methode."

Meer informatie: Dongwook Yang et al., Multimodaal e-textiel mogelijk gemaakt door maskerloze patroonvorming in één stap van femtoseconde-laser-geïnduceerd grafeen op niet-geweven, gebreide en geweven textiel, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c04120

Journaalinformatie: ACS Nano

Aangeboden door Korea Institute of Science and Technology