テキスタイルに織られた手頃な価格のスマートファブリック

画像クレジット: Sanghyo Lee

E&T編集部より

2023 年 4 月 21 日金曜日に公開

ケンブリッジ大学のチームは、LED、センサー、環境発電、蓄電機能を衣服に組み込むことができる生地を開発した。

研究者らは、現在繊維製造に使用されている技術を変更することなく、次世代のスマート繊維を安価に製造する方法を実証した。

チームは、従来の繊維の製造に使用されるのと同じ工業用織機で電子、光電子、センシング、エネルギーファイバーのコンポーネントを織ることでこれを達成しました。 その結果、安価で持続可能な方法で作られた、スマートなファブリックのパッチが誕生しました。

ケンブリッジの研究者らは、特殊な手動実験装置を使ってこれらの織物ディスプレイを製造できる能力をすでに実証しており、他の研究者はマイクロエレクトロニクス製造施設でスマートテキスタイルを製造している。

研究のリーダーであるサンヒョ・リー博士は、「特殊なマイクロエレクトロニクス施設でこれらの繊維を製造することは可能だが、それには数十億ポンドの投資が必要だ」と述べた。 「さらに、この方法でのスマートテキスタイルの製造は非常に制限されています。集積回路の製造に使用されるのと同じ硬いウェハー上ですべてを作成する必要があるため、入手できる最大サイズは直径約30センチメートルです。」

その代わりに、チームの最近の研究は、自動車、エレクトロニクス、ファッション、建設などの分野で、スマートテキスタイルが大型エレクトロニクスの代替品となる可能性がある、より手頃な製造方法の開発に焦点を当てた。

研究者の論文は、自動プロセスを使用して、サイズや形状に制限なくスマートテキスタイルを製造できることを示しました。 この技術のおかげで、研究チームは従来の繊維とエネルギー貯蔵デバイス、発光ダイオード、トランジスタを混合し、自動織物によってスマートなテキスタイルを構築しました。

ファイバーデバイスは、導電性接着剤を使用した自動レーザー溶接法によって相互接続されました。 また、このプロセスは、電子部品への損傷を最小限に抑えるように最適化されており、その結果、スマート テキスタイルは工業用織機の伸びに耐える十分な耐久性を実現しました。

「これらの繊維の柔軟性は本当に驚くべきものです」と研究を共同主導したルイージ・オッキピンティ博士は語った。 「機械的な柔軟性だけでなく、アプローチの柔軟性、そして二酸化炭素排出量の削減に貢献し、建物、自動車の内装、衣類におけるスマート テキスタイルの実際の応用を可能にする、持続可能で環境に優しいエレクトロニクス製造プラットフォームの展開という点で、 。 その点において、私たちのアプローチは非常にユニークです。」

研究チームは、テキスタイルメーカーと協力して、およそ50×50センチメートルのスマートテキスタイルのテストパッチを作成することができましたが、これより大きな寸法にスケールアップして大量に生産することも可能です。

「これらの企業は、高処理量の繊維押出機と、1メートル四方の繊維を自動的に織ることができる大型織機を備えた確立された製造ラインを持っています」とリー氏は述べた。 「したがって、スマートファイバーをプロセスに導入すると、基本的には他の繊維が製造されるのとまったく同じ方法で製造される電子システムが得られます。」

研究者らは、大型でフレキシブルなディスプレイやモニターを専用のエレクトロニクス製造施設ではなく工業用織機で製造できる可能性があり、そうすれば製造コストが大幅に安くなる可能性があると述べている。

研究チームの研究結果は、Science Advances誌に掲載された。

E&T News の電子メールにサインアップすると、このような素晴らしい記事が毎日受信箱に届きます。

ブリストル

年間 £35,200 ～ £38,000 (プラス豊富な福利厚生)

イングランド、バークシャー州レディング

年間 £33,770 ～ £48,000