Эластичные волокна обещают революционизировать носимую электронику

Крошечные волокна, разработанные в Федеральной политехнической школе Лозанны (EPFL), изготовлены из эластомера и могут включать такие материалы, как электроды и нанокомпозитные полимеры. И это совершенно новый способ создания датчиков!

Волокна позволяют обнаружить даже малейшее давление и деформацию, способны выдерживать деформацию в 5 раз, с восстановлением первоначальной формы. Все это делает их идеальным материалом для применения в смарт-одежде и протезах, а также для создания искусственных нервов для роботов.

Волокна были разработаны в Лаборатории фотонных материалов и волоконных устройств (FIMAP), под руководством Фабьен Сорин. Ученые придумали быстрый и легкий способ для встраивания различных типов микроструктур в супер-эластичные волокна. Например, добавляя электроды в важных местах, они превратили волокна в сверх чувствительные датчики. Более того, этот метод позволяет производить сотни метров волокна за короткий промежуток времени.

Для создания нового волокна ученые использовали процесс термической вытяжки, который широко используется при производстве оптического волокна. Конечным результатом является набор волокон с чрезвычайно сложной микроархитектурой и специальными свойствами.

До сих пор процесс термической вытяжки использовался только для жестких волокон. Но Сорин и его команда смогли использовать его и для создания эластичных волокон. Им удалось выявить некоторые термопластичные эластомеры, которые имеют высокую вязкость при нагревании. Волокна вытягиваются, они могут деформироваться, но всегда возвращаются к своей первоначальной форме.

В волокна могут быть внедрены твердые материалы, такие как нанокомпозитные полимеры, металлы и термопластики, а также жидкие металлы, которые могут быть легко деформированы.

«Наша технология может быть использована, например, для разработки сенсорной клавиатуры, которая интегрирована прямо в одежду», - говорит Сорин. Исследователи рассматривают и множество других потенциальных применений нового волокна, включая роботов, протезы, новую электронику.