Các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã phát triển sợi dẫn điện dựa trên polyurethane-có thể kéo dài gấp 5 lần chiều dài ban đầu, tự-tự phục hồi sau khi bị cắt và hỗ trợ-vải dệt phát sáng phản ứng nhanh khi chạm vào.
Sợi được tạo ra bằng cách-kéo ướt hỗn hợp polyurethane và chất lỏng ion. Mạng dẫn ion-liên kết với nhau thu được đã duy trì các đường dẫn chuyển động của ion khi chuỗi PU xung quanh trải qua biến dạng đáng kể.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Donghua, Đại học Cát Lâm và Tập đoàn FAW Trung Quốc đã kết hợp các sợi này vào các thiết bị điện phát quang-dòng điện xen kẽ dành cho màn hình đeo được và giao diện máy móc-của con người.
Các sợi đạt được độ giãn dài 500% và độ dẫn ion là 2,8 × 10−6 S/cm. Nhóm nghiên cứu cho biết họ vẫn giữ được hiệu suất cơ học ổn định qua các chu kỳ kéo dài lặp đi lặp lại mà không bị suy giảm rõ rệt.
Chất lỏng ion được phân tán trong ma trận PU đàn hồi cho phép mạng dẫn điện điều chỉnh chuyển động mà không làm gián đoạn quá trình vận chuyển ion. Điều này cho phép các thiết bị tiếp tục phát ra ánh sáng trong khi chịu những biến dạng lớn.
Các nhà nghiên cứu cũng đã chứng minh khả năng chiếu sáng phản ứng-khi chạm bằng cách sử dụng khớp nối điện dung giữa cơ thể người đeo và sợi quang. Chạm vào thiết bị sẽ làm thay đổi điện trường của nó và kích hoạt phản ứng nhìn thấy được mà không cần đến công tắc cơ học thông thường.
Sau khi sợi bị cắt đứt, các tương tác động bên trong polyurethane cho phép các bề mặt bị cắt kết nối lại ở nhiệt độ phòng. Sau đó, chất lỏng ion sẽ-thiết lập lại đường dẫn điện bên trong, khôi phục cả hiệu suất dẫn điện và phát sáng{2}}ánh sáng.
Nhóm nghiên cứu cho biết sợi điện phát quang thông thường thường gặp khó khăn trong việc kết hợp khả năng co giãn, độ bền cơ học và khả năng phát sáng ổn định. Hư hỏng đường dẫn điện có thể vô hiệu hóa vĩnh viễn các thiết bị này, trong khi chuyển động lặp đi lặp lại có thể gây nứt, tách lớp hoặc mất tính dẫn điện.
Các nhà nghiên cứu tin rằng sự kết hợp giữa tính đàn hồi, khả năng tự phục hồi và khả năng phản hồi khi chạm có thể làm cho sợi PU phù hợp với quần áo thông minh, màn hình linh hoạt và giao diện máy móc tương tác với con người.
Công việc vẫn ở giai đoạn phòng thí nghiệm và các nhà nghiên cứu không báo cáo các thử nghiệm sản xuất-quy mô thương mại, thử nghiệm giặt hoặc hiệu suất-lâu dài trong điều kiện sử dụng hàng may mặc-thông thường.
Nghiên cứu "Sợi dẫn ion siêu co dãn và bền về mặt cơ học cho phép các thiết bị điện tử phát quang có thể đeo được với khả năng chịu biến dạng lớn và khả năng ghép điện dung-của thân máy," đã được công bố trên tạp chíTạp chí khoa học vật liệuvào ngày 11 tháng 8.