(PhysOrg.com) -- Immagina di collegare una porta USB a un foglio di carta, e trasformandolo in un tablet. Potrebbe essere un allungamento, ma idee come questa hanno i ricercatori della North Carolina State University che esaminano l'uso di nanorivestimenti conduttivi su tessuti semplici, come cotone intrecciato o persino un foglio di carta.
"Normalmente, nanorivestimenti conduttivi vengono applicati a materiali inorganici come il silicio. Se riusciamo a trovare un modo per applicarli ai tessuti, a buon mercato, materiali flessibili con una struttura superficiale contorta - rappresenterebbe un approccio e una struttura economicamente vantaggiosi per migliorare i tipi attuali e futuri di dispositivi elettronici, "dice il dottor Jesse Jur, assistente professore di ingegneria tessile, chimica e scienza, e autore principale di un articolo che descrive la ricerca.
Utilizzando una tecnica chiamata deposizione di strati atomici, rivestimenti di materiali inorganici, tipicamente utilizzato in dispositivi come celle solari, sensori e microelettronica, sono stati coltivati sulla superficie di tessuti come il cotone intrecciato e il polipropilene non tessuto, lo stesso materiale che entra nei sacchetti riutilizzabili della drogheria. "Immagina di rivestire un tessuto in modo che ogni fibra abbia lo stesso rivestimento di spessore nanometrico che è migliaia di volte più sottile di un capello umano - questo è ciò che è in grado di fare la deposizione di strati atomici, " dice Jur. La ricerca, realizzato in collaborazione con il laboratorio del Dr. Gregory Parsons, NC State Alcoa Professore di ingegneria chimica e biomolecolare, mostra che i materiali tessili comuni possono essere utilizzati per dispositivi elettronici complessi.
Come parte del loro studio, i ricercatori hanno creato una procedura per quantificare l'effettiva conduttività elettrica dei rivestimenti conduttivi sui materiali tessili. L'attuale standard di misurazione della conduttività utilizza una sonda a quattro punti che applica una corrente tra due sonde e rileva una tensione tra le altre due sonde. Però, queste sonde erano troppo piccole e non fornivano la lettura più accurata per le misurazioni sui tessuti. Nella carta, i ricercatori descrivono una nuova tecnica che utilizza sonde più grandi che misurano con precisione la conduttività del nanorivestimento. Questo nuovo sistema offre ai ricercatori una migliore comprensione di come applicare i rivestimenti sui tessuti per trasformarli in dispositivi conduttivi.
"Non ci aspettiamo di realizzare transistor complessi con il cotone, ma ci sono semplici dispositivi elettronici che potrebbero trarre vantaggio dall'utilizzo della flessibilità leggera fornita da alcuni materiali tessili, " Spiega Jur. "Ricerche come questa hanno potenziali applicazioni per la salute e il monitoraggio poiché potremmo potenzialmente creare un'uniforme con sensori di stoffa incorporati nel materiale reale in grado di monitorare la frequenza cardiaca, temperatura corporea, movimento e altro ancora in tempo reale. Per farlo ora, avresti bisogno di attaccare un mucchio di fili in tutto il tessuto, il che lo renderebbe ingombrante e scomodo.
"Nel mondo dell'elettronica, più piccolo e più leggero è sempre l'ideale. Se possiamo migliorare il processo di applicazione e misurazione dei rivestimenti conduttivi sui tessuti, possiamo muovere l'ago nella creazione di dispositivi che hanno le proprietà conduttive richieste, con tutti i vantaggi che l'utilizzo di materiali tessili naturali ci offre, " dice Jur.
