News image News image News image News image News image News image News image News image


Проводящий текстиль
Нанотехнологии в технике - Техника

проводящий текстиль

Одежда, нашпигованная электроникой, еще совсем недавно оставалась лишь выдумкой фантастов. Практической реализации мешало отсутствие доступных растяжимых и свободно гнущихся проводников, а также трудности, с которыми приходится встречаться при встраивании, например, аккумуляторов.

Свое решение проблемы нашел коллектив исследователей из стэнфордского университета. Они предложили покрывать обыкновенные ткани из хлопка и полиэфиров чернилами, состоящими из одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ). Как известно, каждое волокно хлопка состоит из фибрилл, которые в свою очередь состоят из микрофибрилл, состоящих из целлюлозы. Подобная структура позволяет волокнам хлопка абсорбировать большое количество воды или другого полярного растворителя, что приводит к разбуханию волокон при погружении в полярный растворитель. В свою очередь, ОУНТ демонстрирует сильное ван-дер-ваальсовое взаимодействие со многими полимерами, в том числе с целлюлозой, а при обработке кислотой также возникают водородные связи между ОУНТ и целлюлозой. Вышеперечисленные свойства хлопка и ОУНТ, вкупе с механической гибкостью ОУНТ, обеспечивают равномерное покрытие хлопковых волокон ОУНТ чернилами (рис.1). Сами чернила представляют собой ОУНТ, диспергированные в растворе воды с додецилбензолсульфонатом натрия (ПАВ). Для покрытия ткани чернилами достаточно ее погрузить в раствор чернил , а затем высушить при температуре 1200С в течение 10 минут для удаления воды (рис.2). Варьируя число погружений и концентрацию чернил, можно получить ткань любой проводимости. Немаловажным обстоятельством является высокая устойчивость проводящих тканей: промывание в воде не выявили заметных изменений структуры.

Крайне важным свойством проводящих тканей для их успешного применения является изменение сопротивления при деформации. Как раз здесь наблюдается аномальное поведение: при растяжении проводимость возрастает до тех пор, пока напряжение не достигнет 140%, что соответствует растяжению в 2.4 раза (рис.3). Такое необычное поведение проводимости объясняется улучшением механического контакта между волокнами, что в свою очередь приводит к лучшему электрическому контакту ОУНТ.


Исследователи использовали созданный ими проводящий текстиль в качестве активного электрода для накопления заряда и токоприемника. В качестве электролита был взят LiPF6 (рис.4). Для того, чтобы сравнить такой ионистор на основе пористого текстиля с обычным ионистором на пластиковой подложке (например, на подложке полиэтилентерефталата), на лист хлопка и на подложку PET были нанесены ОУНТ - чернила одинаковой поверхностной плотности (0.24 мг/см2). Стоит отметить, что удельная емкость текстильного ионистора в 2-3 раза выше аналогичной у ионистора на PET подложке в интервале плотностей тока от 20 мкА/см2 до 20 мА/см2.


Для еще большего увеличения удельной энергии авторы работы нанесли MnO2 на ОУНТ методом электроосаждения (рис.5). Удельная емкость такого ионистора увеличилась в 24 раза (до 0.41 Ф/см2), хотя до этого в литературе указывалось, что нанесение MnO2 увеличивало емкость максимум в 6 раз.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Очистка воды через нанотрубки

News image

Нанотехнологии помогут обеспечить питьевой водой регионы мира, страдающие от засухи, а так же области с за...

Блок-сополимеры (block-copolymers)

News image

Воображение древних людей породило множество мифологических чудовищ, сочетавших в себе части разных животных. Читая «Мифы Др...

Химический слой спасёт ваши носки от нам

News image

Практически любую поверхность или ткань можно сделать водонепроницаемой, но в то же время позволить ей ды...

Цеолиты: теперь еще объемнее!

News image

Цеолиты - кристаллические нано пористые твердые тела с диаметром пор приблизительно 1 нм - ис...

Соломинка жизни — единственный источник

News image

Lifestraw («соломинка жизни»), переносная система фильтрации питьевой воды, завоевала главный приз на пятом конкурсе Идей, Ме...

Ученые получили спектр экзопланеты

News image

Спектр экзопланеты, наложенный на снимок звезды HR 8799 и самой планеты (верхний кру...

Физические и химические процессы в ракет

News image

Современные жидкостные ракетные двигатели, принципы работы которых были предложены Циолковским более века назад, требуют дальнейшего со...

Однофазная интеркаляция/деинтеркаляция л

News image

Рис.1. Рентгенограммы образцов LiFePO4 S40 и S140: (a) общий вид профиля, (b) увеличение пика (211/020), де...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Переход через наноАльпы

Готовится к старту самый крупный в России бизнес-проект производства светотехники нового поколения. Без него российский рынок сверхъярких светодиодов будет наполнять до...

. С ноутбуком без подзарядки

Специалисты Стэнфордского университета (Stanford University), США, под руководством профессора И Куи (Yi Cui) нашли новый способ создания кремниевых анодов литий-ионных ба...

Физики создали новую форму углерода

В графите каждый слой повернут относительно нижележащего на 60 градусов (на иллюстрации). В МЭГ этот угол равен 30 градусам. МЭГ состоит из углеродных сл...

ИЗОБРЕТЕН ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП С ЗОЛОТЫМ ПЕРОМ

Немецкие и швейцарские физики придумали оптический микроскоп с золотым пером , который сможет конкурировать с громоз...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.