L’innovation du fil de soie alimente la technologie textile intelligente
par Robert Schreiber
Berlin, Allemagne (SPX) 04 novembre 2024
Imaginez un pull succesful de générer de l’énergie pour les appareils électroniques de surveillance de la santé ou de recharger votre téléphone moveable pendant que vous faites de l’exercice. Cela reste un défi automotive il est difficile de trouver des matériaux à la fois conducteurs efficaces et adaptés aux textiles. Des chercheurs de l’Université de technologie Chalmers en Suède explorent actuellement une nouvelle approche utilisant un fil de soie ordinaire recouvert d’un polymère conducteur, prometteuse pour transformer les tissus en générateurs d’électricité.
Les textiles thermoélectriques peuvent convertir la différence de température entre le corps humain et l’air ambiant en énergie électrique, qui peut être utilisée pour alimenter des capteurs sans piles. De tels capteurs pourraient suivre les mouvements du corps ou surveiller le rythme cardiaque, offrant ainsi des purposes bénéfiques pour la vie quotidienne et les soins de santé. Pour répondre aux exigences pratiques, ces matériaux doivent être sûrs, flexibles et légers, en particulier lorsqu’ils sont portés près de la peau.
L’équipe Chalmers a utilisé du fil de soie recouvert d’un polymère plastique conducteur. Cette construction polymère particulière lui permet de conduire l’électricité tout en conservant le confort et la flexibilité requis pour les textiles portables. « Les polymères que nous utilisons sont pliables, légers et peuvent être utilisés sous forme liquide et solide. Ils sont également non toxiques », a expliqué Mariavittoria Craighero, doctorante à l’Université Chalmers et auteur principal de l’étude.
Une amélioration clé par rapport aux recherches précédentes consistait à éliminer les métaux, qui avaient été utilisés pour améliorer la stabilité du matériau dans l’air. Au lieu de cela, le nouveau fil utilise uniquement des polymères organiques à base de carbone pour obtenir à la fois une conductivité et une stabilité améliorées. « Nous avons trouvé la pièce manquante du puzzle : un polymère récemment découvert qui offre une stabilité exceptionnelle dans l’air tout en conservant une conductivité élevée. Ce qui est vital, c’est que notre approche évite les métaux des terres rares, qui sont courants dans l’électronique », a ajouté Craighero.
Pour démontrer son utilisation pratique, les chercheurs ont réalisé deux générateurs thermoélectriques : un bouton et une pièce textile cousue avec les fils enduits. Lorsqu’ils sont placés entre une floor chaude et froide, ces générateurs présentent une augmentation de pressure, en fonction de la différence de température et de la quantité de matériau conducteur.
Par exemple, une plus grande part de tissu produisait environ 6 millivolts lorsqu’elle était exposée à un gradient de température de 30 degrés Celsius. Théoriquement, un convertisseur de pressure pourrait utiliser cette énergie pour charger des appareils portables by way of USB. Notamment, le fil a conservé les deux tiers de ses propriétés électriques même après sept lavages en machine, ce qui, selon Craighero, est un résultat prometteur, même si des améliorations supplémentaires sont nécessaires avant sa commercialisation.
Augmenter la manufacturing est le défi actuel, automotive le fil conducteur est toujours fabriqué à la primary en laboratoire. La création d’un textile avec la soie conductrice a nécessité quatre jours de couture à la primary. Malgré cette limitation, Christian Muller, professeur à Chalmers et responsable de la recherche, a souligné le potentiel de l’innovation : « Nous avons démontré que les matériaux organiques conducteurs peuvent répondre aux exigences fonctionnelles des textiles thermoélectriques. Il s’agit d’une avancée importante, ouvrant la voie pour des purposes futures avec des bénéfices sociétaux considérables.
Rapport de recherche :Fils de soie enduits de poly(benzodifurandione) pour textiles thermoélectriques
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Université de technologie Chalmers
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