用新型纤维素丝制成的电子纺织品的巨大潜力

电子纺织品在各个领域，尤其是医疗保健领域提供了革命性的新机遇。但是为了可持续发展，它们必须由可再生材料制成。瑞典查尔默斯理工大学领导的一个研究小组现在展示了一种由导电纤维素制成的线，它为电子纺织品提供了引人入胜且实用的可能性。

“微型可穿戴电子产品通常依赖于稀有或在某些情况下有毒的材料。它们还导致大量电子废物的逐步堆积。确实需要有机可再生材料用于电子设备中。电子纺织品”，索尔·达拉比(Sozan Darabi)说道，他是查尔默斯理工大学化学和化学工程系和Wallenberg木材科学中心的博士生，并且是最近发表在ASC Applied Materials&Interfaces上的科学论文的主要作者。

Sozan Darabi与同一小组的研究人员Anja Lund一起从事电子纺织品用导电纤维的研究已有几年了。以前的重点是丝绸，但是现在通过使用纤维素进一步发现了这些发现。

研究人员现在提出的结果表明，纤维素线作为电子纺织品的材料具有巨大的潜力，并可以多种方式使用。

现在，研究人员已使用标准的家用缝纫机将导电的纤维素线缝制到织物中，成功地生产出一种热电纺织品，当其一侧加热时(例如，由人的身体加热)，该纺织品会产生少量电能。在37摄氏度的温度差下，纺织品可以产生约0.2微瓦的电能。

Sozan Darabi说：“这种纤维素线可能导致具有无毒，可再生和天然材料制成的内置电子，智能功能的服装。”

纤维素线的生产工艺是由芬兰阿尔托大学的合著者开发的。在随后的过程中，查默斯(Chalmers)研究人员通过用导电聚合物材料将线染色来使其具有导电性。研究人员的测量结果表明，染色过程使纤维素丝具有创纪录的高导电性-可以通过添加银纳米线进一步提高其导电性。在测试中，几次洗涤后仍保持了导电性。

电子纺织品可以通过多种方式改善我们的生活。一个重要领域是医疗保健，其中调节，监视和测量各种健康指标等功能可能会极大地受益。

在更广泛的纺织工业中，向可持续原材料的转换一直是一个至关重要的问题，天然材料和纤维已成为替代合成纤维的日益普遍的选择。研究人员说，导电纤维素线在这里也可以发挥重要作用。

“纤维素是一种奇妙的材料，可以持续地提取和回收利用，我们将在未来看到越来越多的纤维素。而且，如果产品是由统一的材料制成，或使用的材料尽可能少，则回收过程将变得更加容易和容易。这项技术的研究负责人，查尔默斯理工大学化学与化学工程学系教授克里斯蒂安·穆勒说：“这是纤维素线对于电子纺织发展非常有前景的另一种观点。”

Chalmers研究团队的这项工作是在国家研究中心Wallenberg Wood科学中心内与瑞典，芬兰和韩国的同事合作完成的。

索赞·达拉比(Sozan Darabi)和克里斯蒂安·穆勒(ChristianMüller)都认为，这项研究成果不仅限于最新的科学出版物。Sozan Darabi已从一名学生发展成为导电纤维材料领域的专家，克里斯蒂安·穆勒(ChristianMüller)认为这是非常有益的，并为他们的研究团队提供了强大的力量。

通过瑞典国家研究中心Wallenberg Wood科学中心，斯德哥尔摩皇家技术学院(KTH)的一个小组也参与了该研究的研究和发表。KTH研究人员专注于纤维的电化学方面。查尔默斯研究小组与KTH的这个小组一起正在计划将这些思想带入新高度的方法。

纤维素线是用于电子纺织品的可再生且无毒的导电材料，可以用普通的家用缝纫机缝制。它对纤维素纱线具有创纪录的高电导率，并且可以处理至少五次洗涤而不会失去其电导率。图片提供者：Anna-Lena Lundqvist /查尔默斯理工大学

更多信息：纤维素线

使用基于生物相容性聚合物聚电解质复合物聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT：PSS)的油墨，以“层层叠”的涂覆工艺生产导电纱线。研究人员开发的电子纺织线测量的纤维素线的电导率相对于36 S / cm-达到了创纪录的高水平，通过添加银纳米线可以将其提高到181 S / cm。涂有PEDOT的螺纹：PSS可以处理至少五次机器清洗而不会失去其导电性。通过将纤维素纱线集成到电化学晶体管中，研究人员还能够证明其电化学功能。

在整个人类历史上，纺织品都是由天然纤维和纤维素制成的。但是自20世纪中叶以来，合成纤维在我们的服装中变得越来越普遍，尤其是在时装界。现在，随着人们对可持续性替代品的关注和意识日益增强，对天然纤维和纺织品的兴趣正在回升并日益增长。诸如H&M和Lindex之类的大型瑞典连锁店已设定了较高的目标，以提高用更可持续的材料制成的服装的比例。

研究人员使用的纤维素纤维是Ioncell类型的，由芬兰小组开发，由教授和合著者赫伯特·西克斯塔(Herbert Sixta)领导。

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