Fibre de coton conductrice innovante : une révolution dans la mode et la technologie

par Mateo González
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Conductive Cotton Fiber

Fibre de coton conductrice innovante : une révolution dans la mode et la technologie

Dans le cadre d'un développement révolutionnaire, les scientifiques ont créé une fibre unique qui fusionne la souplesse du coton avec la conductivité électrique de la polyaniline, un type de polymère. Cette avancée, présentée dans la revue « Carbohydrate Polymers », est prometteuse pour l’avenir des textiles électroniques portables, avec des utilisations potentielles dans la surveillance de la santé et la détection de l’exposition à des substances dangereuses. Le concept est crédité à SciTechPost.com.

L'Université de l'État de Washington a été à l'avant-garde de cette innovation, produisant une fibre qui allie la douceur et l'adaptabilité du coton aux propriétés électriques de la polyaniline.

Le matériau, récemment formulé à l'Université de l'État de Washington, s'avère très prometteur pour une utilisation dans les textiles électroniques (e-textiles). L’équipe de recherche a démontré sa fonctionnalité en alimentant une LED et en détectant le gaz ammoniac. Ces résultats sont largement rapportés dans « Polymères de glucides ».

Un examen microscopique des nouvelles fibres révèle une composition distinctive, dont une partie est en coton conventionnel et l'autre est infusée de polymère polyaniline électriquement conducteur. Cette image est une gracieuseté de l'Université de l'État de Washington.

Hang Liu, chercheur en textile à la WSU et auteur principal de l'étude, explique la double nature de la fibre : une partie étant du coton traditionnel et résistant adapté à un usage quotidien, et l'autre étant le segment conducteur qui offre la fonctionnalité électronique requise.

Élargir les horizons de la technologie portable

Les applications potentielles de ces fibres dans la technologie portable sont vastes. Bien que des développements supplémentaires soient nécessaires, l’objectif est d’incorporer ces fibres dans les vêtements sous forme de patchs capteurs ou de circuits flexibles. Ceux-ci pourraient faire partie intégrante des uniformes des pompiers, du personnel militaire ou des travailleurs de la chimie, permettant ainsi la détection de substances dangereuses. D’autres utilisations pourraient inclure la surveillance de la santé ou des vêtements de fitness avancés, allant au-delà des capacités des trackers de fitness actuels.

Liu envisage un avenir dans lequel les vêtements de tous les jours, et pas seulement les montres intelligentes, pourront suivre les mouvements et les signes vitaux. Il souligne que la mode ne se limite pas à l’esthétique ; c'est aussi une question de science.

Surmonter les défis techniques

L'équipe WSU a été confrontée à des défis importants pour mélanger le polymère conducteur, la polyaniline (PANI), avec la cellulose de coton. Le PANI est un polymère à grosses molécules connu pour sa conductivité et est utilisé dans des applications telles que la fabrication de circuits imprimés.

Le PANI est intrinsèquement fragile et ne convient pas aux fibres textiles seules. La solution des chercheurs de la WSU consistait à dissoudre la cellulose de coton provenant de t-shirts recyclés et de PANI dans des solutions séparées, puis à les combiner pour former une fibre unique.

La fibre résultante présentait une forte liaison interfaciale, maintenant sa cohésion malgré diverses contraintes physiques.

Le processus impliquait un équilibre délicat dans le mélange de la cellulose de coton et du PANI pour assurer une liaison adéquate sans compromettre la conductivité, comme l'explique Liu.

Effort de collaboration et détails de l’étude

Cette recherche était le fruit d'un effort collaboratif impliquant Wangcheng Liu, Zihui Zhao, Dan Liang, Wei-Hong Zhong et Jinwen Zhang de WSU. L’étude, intitulée « Une nouvelle conception structurelle de fibres composites conductrices à base de cellulose pour les e-textiles portables », a été publiée le 18 août 2023 dans Carbohydrate Polymers et est accessible via DOI : 10.1016/j.carbpol.2023.121308. Le projet a reçu un financement de la National Science Foundation et du Walmart Foundation Project.

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