طوّر الباحثون في الصين أليافًا موصلة مصنوعة من مادة البولي يوريثين-يمكن أن تمتد إلى خمسة أضعاف طولها الأصلي، وتلتئم ذاتيًا-بعد قطعها وتدعم المنسوجات المضيئة التي تستجيب للمس-.
تم إنتاج الألياف عن طريق الغزل الرطب- لخليط من مادة البولي يوريثين والسائل الأيوني. حافظت الشبكة الموصلة الأيونية المترابطة الناتجة - على مسارات لحركة الأيونات حيث تعرضت سلاسل PU المحيطة لتشوه كبير.
قام باحثون من جامعة دونغهوا وجامعة جيلين ومجموعة FAW الصينية بدمج الألياف في -أجهزة الإضاءة الكهربائية الحالية المتناوبة المخصصة لشاشات العرض التي يمكن ارتداؤها وواجهات-الآلات البشرية.
حققت الألياف استطالة بنسبة 500% وموصلية أيونية تبلغ 2.8 × 10−6 ثانية/سم. وقال فريق البحث إنهم احتفظوا بأداء ميكانيكي مستقر خلال دورات التمدد المتكررة دون تدهور واضح.
سمح السائل الأيوني المشتت داخل مصفوفة PU المرنة للشبكة الموصلة باستيعاب الحركة دون مقاطعة النقل الأيوني. وقد مكّن هذا الأجهزة من الاستمرار في إصدار الضوء أثناء تعرضها لتشوهات كبيرة.
كما أظهر الباحثون أيضًا الإضاءة المستجيبة للمس- باستخدام الاقتران السعوي بين جسم مرتدي الملابس والألياف. أدى لمس الجهاز إلى تغيير مجاله الكهربائي وإثارة استجابة مرئية دون الحاجة إلى مفتاح ميكانيكي تقليدي.
بعد قطع الألياف، سمحت التفاعلات الديناميكية داخل مادة البولي يوريثين للأسطح المقطوعة بإعادة الاتصال في درجة حرارة الغرفة. بعد ذلك، أعاد السائل الأيوني-إنشاء مسار التوصيل الداخلي، مما أدى إلى استعادة كل من التوصيل الكهربائي وأداء انبعاث الضوء.
وقال الفريق إن الألياف التقليدية المتألقة كهربائيًا غالبًا ما تكافح من أجل الجمع بين المرونة والمتانة الميكانيكية وإخراج الضوء المستقر. يمكن أن يؤدي تلف المسار الموصل إلى تعطيل هذه الأجهزة بشكل دائم، بينما قد تتسبب الحركة المتكررة في حدوث تشقق أو انفصال أو فقدان الموصلية.
ويعتقد الباحثون أن الجمع بين المرونة والشفاء الذاتي-والاستجابة باللمس يمكن أن يجعل ألياف البولي يوريثان مناسبة للملابس الذكية وشاشات العرض المرنة والواجهات التفاعلية للآلات-.
لا يزال العمل في مرحلة المختبر، ولم يبلغ الباحثون عن تجارب التصنيع على نطاق تجاري-أو اختبارات الغسيل أو الأداء طويل الأمد-في ظل ظروف استخدام الملابس العادية-.
تم نشر الدراسة، "الألياف الموصلة الأيونية القوية ميكانيكيًا والقابلة للتمدد للغاية، تمكن الإلكترونيات المتوهجة كهربائيًا القابلة للارتداء مع تحمل كبير للتشوه واقتران سعوي للجسم-"، في مجلةمجلة علوم الموادفي 11 أغسطس.