En gemensam forskargrupp ledd av huvudforskaren Soongeun Kwon och professor Young-Jin Kim har utvecklat grafenbaserade, skräddarsydda e-textilier, för första gången i världen. De publicerade sina resultat i ACS Nano i en artikel med titeln "Multimodal E-Textile Enabled by One-Step Maskless Patterning of Femtosecond-Laser-Induced Graphene on Nonwoven, Knit and Woven Textiles."
Istället för att använda giftiga kemikalier eller optiska masker för mönstring, använde det gemensamma forskarteamet laserdirekt mönsterteknik för att bilda laserinducerad grafen (LIG) på e-textilier och framgångsrikt tillverkade grafenbaserade e-textilier.
Konventionellt har e-textilier tillverkats genom att belägga tyger med ledande bläck för att göra elektriskt ledande textilier och sedan väva dem med generiska tyger, eller genom att fästa ett tunt, funktionellt lager på generiska tyger. Dessa metoder har låg designflexibilitet och hög processkomplexitet. Dessutom kan skadliga kemikalier läcka ut under tillverkningsprocessen, vilket sätter en begränsning på massproduktion.
Genom att använda den nyutvecklade tekniken kan högkvalitativa LIG-material som har elektrisk ledningsförmåga i världsklass tillverkas helt enkelt genom att bestråla laser på tygets yta.
En stor fördel med denna teknik är att e-textilier kan tillverkas på ett miljövänligt sätt, eftersom varken användning av kemikalier eller någon ytterligare bearbetning krävs. Samtidigt har den elektriska ledningsförmågan i världsklass för LIG-elektroder realiserats genom att tillämpa femtosekundlaserbehandlingsteknologin.
Den nyutvecklade tekniken kan i framtiden användas för tillverkning av industriella och militära kläder för personlig hälsovård och även för att tillverka skräddarsydda "smarta" kläder inom hälso- och sjukvården.
Kwon sa:"Denna teknik har utvecklats genom att analysera strukturerna hos generiska tyger och förverkliga dem som grafenbaserade material som har avancerade egenskaper hos optimala e-textilier." Han tillade, "Denna teknik är avsevärt meningsfull eftersom den möjliggör massproduktion av skräddarsydda e-textilier med en miljövänlig och enkel metod."
Mer information: Dongwook Yang et al, Multimodal E-Textile Enabled by One-Step Maskless Patterning of Femtosecond-Laser-Induced Graphene on Nonwoven, Knit and Woven Textiles, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c04120
Journalinformation: ACS Nano
Tillhandahålls av Korea Institute of Science and Technology
