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康奈尔大学的研究人员将纤维变成电子组件

时间:2021-03-05 09:16:45 | 来源:

礼貌:马克·沃雷特/康奈尔编年史

礼貌:马克·沃雷特/康奈尔编年史

康奈尔大学的研究人员已将棉纤维转变为电子元件,例如晶体管和热敏电阻,因此,他们没有在织物上添加电子产品,而是将织物转换为电子元件。康奈尔大学纺织纳米技术实验室负责人Juan Hinestroza和他的学生生活在棉花纳米世界中,在那里他们创造出可以杀死细菌,传导电力,抵御疟疾,捕获有害气体并将晶体管编织成衬衫和衣服的服装。Hinestroza说:“棉是最迷人的材料,但也是一种被误解的材料,在我们这个世界的纳米级世界中,我们可以一次控制一个原子的纤维素基材料。”Hinestroza补充说:“使用棉纤维创造晶体管和其他组件为电子产品和纺织品的无缝集成带来了新的视角,从而能够创建独特的可穿戴电子设备。”利用棉花不规则的地形,Hinestroza和他的学生们添加了金纳米颗粒的保形涂层以及半导体和导电聚合物,以适应天然棉纤维的性能。康奈尔大学网站上的《康奈尔纪事报》上发表的一篇文章引用了Hinestroza的话说,这些层太薄了,棉纤维的柔韧性始终得以保持。学生Abbey Liebman曾用能够为iPhone充电的导电棉线制作了一件连衣裙。借助用于装饰的超薄太阳能电池板和插入腰部的USB充电器,该服装可捕获足够的阳光来为手机和其他手持设备充电,从而使穿着者始终保持插电状态。该技术还可以嵌入到衬衫中以测量心率或分析汗水,缝在枕头上以监视大脑信号,或应用于具有加热和冷却功能的交互式纺织品。Hinestroza指出:“以前的技术已经实现了类似的功能,但是这些纤维变得坚硬或沉重,这与我们的纱线不同,纱线易于进行进一步的加工,例如编织,缝纫和编织。”合成纳米颗粒并将其附着到棉花上,不仅无需使用染料即可在纤维表面上产生颜色,而且新表面还可有效杀死99.9%的细菌,从而有助于预防感冒,流感和其他疾病。Hinestroza的两名学生使用金属有机骨架分子或MOF制作了一种嵌有杀虫剂的连帽紧身衣,以抵御疟疾的蚊子。尽管经过杀虫剂处理的蚊帐在非洲家庭中很常见,但防疟服装仍可在白天穿着,以提供额外的保护,并且不会像基于皮肤的驱虫剂一样消散。其他学生已使用MOF制作了能够选择性捕集有毒气体的口罩和头罩。MOF是成簇的结晶化合物,可以在纳米水平上进行操作,以构建与它们试图捕获的气体大小完全相同的纳米级笼子。(AR)

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