美國研究探討如何將傳導納米涂層應用于紡織品

　　想象一下，把一個USB端口插入一張紙，將它變為一個平板電腦。這可能需要一段時間，但是北卡羅萊納州立大學的研究人員已經按照這些想法去研究如何將傳導納米涂層應用于簡單的紡織品，如梭織棉布，或者甚至一張紙。

　　“通常，導電納米涂層適用于無機材料，如硅。如果我們能夠找到一種方法，將它們應用與紡織品(便宜的、有柔韌性的材料，表面質地變形)，這將意味著一個成本效益方法，它是一個改善目前和未來電子設備的框架。“論文的主要作者Jesse Jur說，他是紡織工程、化學和科學助理博士。

　　所謂的原子層沉積無機材料涂料技術，一般用于太陽能電池、傳感器和微電子技術，研究人員設想將這種技術應用于紡織品表面，如梭織棉布和無紡布聚丙烯表面，同樣的材料用于重復使用的雜貨店袋子。“想象一下，涂層紡織面料，每一根纖維都有著相同的納米厚涂層，比人的頭發還細幾千倍，這是原子層沉積技術能做到的，”Jur說。這項研究得到北卡羅來納州化學與生物分子工程Akcoa教授Gregory Parson的合作，在他的實驗室里進行，結果表明，普通紡織材料了用來做復雜的電子設備。

　　作為他們研究的一部分，研究人員創建了一個程序，量化紡織材料導電涂料的導電性。目前測量傳導性的標準使用的是一個四點探針，在兩個探頭之間放一個電流表，在另外兩個探頭之間放一個電壓表。但是，這些探頭太小，不能最精確地測出紡織材料的讀數。在論文中，研究人員說，它們使用了新技術，利用較大的探頭，可以精確地測量納米涂層的導電性。這種新系統讓研究人員更好地了解，如何讓紡織品上的涂層轉變為導電設備。

　　“我們不期待用棉花做復雜的晶體管，但簡單的電子裝置，可以通過利用紡織材料的輕便柔韌性而受益，“Jur解釋說。“像這樣的研究具備潛在的健康和檢測應用程序，因為我們在一開始可能在實際材料上嵌入布傳感器，可以跟蹤心率、體溫、運動以及更多的實時跟蹤。要做到這一點，你必須在整個面料上面貼上電線束，這樣使得面料體積大而且穿著不舒服。

　　在電子世界，理想始終是更小和更輕。如果我們可以改進如何應用和測量紡織品上的導電涂層方法，我們可能移動涂層設備的針，涂層設備具備必不可少的導電性能，還具備天然紡織原料為人類提供的所有好處。

　　這份論文發表在六月號新型功能材料版。這項研究經費來自美國能源部和非織造布合作研究中心。