新型柔性導電織物:讓裁縫隨心所欲

2021-01-10 紡織導報
新型柔性導電織物：讓裁縫隨心所欲

發表時間：2014/9/9

香港理工大學研究人員日前開發出一種新型柔性紡織電路（FCBs），據稱這種用導電纖維和普通纖維材料編織成的電路，不但能像普通布料一樣剪裁縫製成衣服，還能直接扔進洗衣機裡進行水洗和甩幹。藉助這種材料，有望製造出摔不壞的手機，能夠與衣物融為一體的可穿戴設備和更加智能、耐用的軍用裝備。 

為了能夠讓電路板像普通布料一樣柔軟耐用，科學家們想盡了各種辦法，嘗試了多種材料，但距實際應用還有一定的差距。此次研究中，來自香港理工大學的兩名研究人員，採用了一種全新的電腦紡織技術，將金屬導電纖維與普通的纖維材料，按照一個獨特的編織方法織在一起。


不同織物的力學性能對比

物理學家組織網報導稱，這種柔軟、能夠導電的織物電路從外觀上看起來就和普通的布料一樣，能夠進行水洗、甩幹、烘乾，也能夠進行拼接、編織和刺繡。在材料應用上，也和普通布料一樣，能夠用於單層、雙層甚至多層結構，能夠很方便地將其製成多種款式的服裝。在穿著上雖說比不上真正的布料，但也能保證一定的舒適性。



新型紡織電路的細節

然而，這種材料的其他性能就是普通布料所無法比擬的了。研究人員稱，新型織物的性能已經遠遠超過先前報導過的金屬塗層橡膠薄膜和其他有機材料。理論分析和數字仿真實驗表明，這種編織結構能夠最大限度減少導電金屬纖維在形變時所承受的力量，使其具備突出的機械和導電性能。作為電路它具有相對電阻小於1%的優異導電性能；除了能夠耐受水洗和機洗外，它還具備極好的抗拉伸性能，能夠經受住多種極端測試。這種材料能夠經受單向拉伸300%的形變，撞擊測試中150%的應變以及100萬次的摺疊測試。在被集成到防彈衣上後，它甚至還能經受住子彈的撞擊。此外，這種材料還具有很長的生命周期，能夠使用很長的時間。



一件集成了多種傳感器的新型防彈背心

研究人員稱，這些獨特的特性使得這種織物特別適合製造下一代與皮膚接觸的電子設備。例如可以被用作太陽能收集裝置，或能夠記錄人體溫度、排汗量、心跳等數據的智能服裝。


（來源：中國科技網）

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