Laserprinttechnologie voor waterdicht e-textiel

De slimme stoffenindustrie heeft toepassingen in draagbare apparaten voor de consumenten-, gezondheidszorg- en defensiesector - van het bewaken van vitale functies van patiënten tot het volgen van de locatie en gezondheidsstatus van soldaten in het veld en het controleren van piloten of chauffeurs op vermoeidheid. Slim textiel met ingebouwde detectie, draadloze communicatie of gezondheidsmonitoringtechnologie vraagt ​​echter om robuuste en betrouwbare energieoplossingen.

De huidige methoden voor slimme energieopslag van textiel, zoals het naaien van batterijen in kledingstukken of het gebruik van e-vezels, kunnen zwaar zijn en capaciteitsproblemen hebben. Dergelijke elektronische componenten kunnen ook kortsluitingen en mechanische storingen krijgen wanneer ze in contact komen met zweet of vocht uit de omgeving.

Er is een schaalbare methode ontwikkeld om snel textiel te fabriceren dat is ingebed in energieopslagapparaten. In slechts drie minuten kan de methode een slimme textielpleister van 10 × 10 cm produceren die waterdicht, rekbaar en gemakkelijk te integreren is met technologieën voor het oogsten van energie.

De methode maakt het mogelijk om supercondensatoren van grafeen - duurzame energieopslagapparaten die gemakkelijk kunnen worden gecombineerd met zonne-energie of andere energiebronnen - rechtstreeks met een laser op textiel te printen. In een proof-of-concept hebben onderzoekers de supercondensator verbonden met een zonnecel, wat een efficiënte, wasbare en zelfaandrijvende slimme stof opleverde.

De op grafeen gebaseerde supercondensator is volledig wasbaar en kan de energie opslaan die nodig is om een ​​intelligent kledingstuk van stroom te voorzien - en het kan op grote schaal in enkele minuten worden gemaakt. De methode kan ook een snellere roll-to-roll fabricage mogelijk maken met behulp van geavanceerde laserprinten op basis van multifocale fabricage en machine learning-technieken.