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基于碳纳米管的传感器:打造新型智能织物!

近日,美国特拉华大学的工程师团队通过在一系列的纤维例如棉、尼龙和羊毛上,制造柔性碳纳米管复合涂层,开发下一代智能织物。

与许多传统物品一样,服装也在走向智能化,由此也产生出一项新兴的研究领域:智能织物。智能织物标志着传统纺织业与电子技术、制造技术、传感器技术、物联网技术等新兴科技的进一步融合。

制作智能织物的材料很多,然而其中非常值得关注的一种就是:碳纳米管。碳纳米管的强度比钢铁与碳纤维更大,导电性比铜更好,重量比铝更轻。

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美国辛辛那提大学的工程师们与赖特-帕特森空军基地合作利用碳纳米管制造出一种特殊纺线,它可以编织成能为智能手机充电的衣服。

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美国伊利诺伊大学香槟分校的研究人员合成了一种超薄的碳纳米管织物,具有优秀的导电性以及比铜薄膜高出50倍的韧性。

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如今,研究人员通过一种新方法将这些传感器添加到织物中,这种新方法超越目前现有的其他制造智能织物的方法。特拉华大学多功能复合材料实验室的负责人 Thostenson 表示,现有的技术,例如为纤维镀上金属,或者将纤维与金属线编织到一起,会降低织物的舒适度和耐久度。

Thostenson 的研究小组开发出的纳米复合涂层是柔韧且舒适的,并已在一系列的自然与合成纤维上展开过测试,包括凯芙拉、羊毛、尼龙、氨纶和涤纶。涂层的厚度只有250纳米到750纳米,约为一张纸的厚度的0.25%到0.75%,并只给鞋子或衣服增加了一克的重量。 另外,制造传感器涂层所用的材料是低成本且相对环保的,因为它们可以在室温条件下以水为溶剂来加工。 

碳丰科技  2025-03-10  |  阅读:19
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