Jonofibrer ett nytt spår för smarta och funktionella textilier

Forskningsprojektet genomförs av doktoranden Claude Huniade vid Högskolan i Borås och är ett spår inom ett större forskningsprojekt, Weafing, vars mål är att utveckla nya unika textilier för haptisk stimulering med flexibla och bärbara textila styrmekanismer och sensorer.

I Claude Huniades projekt är målet att ta fram elektriskt ledande fibrer utan att använda metaller.

– Mitt projekt går ut på att producera elektriskt ledande fibrer, och längre fram garn, genom att utan metaller, på ett hållbart sätt, ytbehandla kommersiella garner. Den största utmaningen är att få till balansen mellan att behålla de textila egenskaperna och att tillsätta ledande egenskaper, säger Claude Huniade.

I projektet just nu ligger fokus på att ta fram strategier när det gäller ytbehandlingen. Dessa strategier inkluderar förhållandet mellan processerna och det material som används.

Använder jonisk vätska

Ett av de spår han är inne på handlar om ett nytt material för textil ytbehandling, jonisk vätska i kombination med kommersiella textila fibrer. Precis som saltvatten leder dessa elektricitet, men utan vätska. Jonisk vätska, i form av en sorts gelé, är en stabilare elektrolyt än saltvatten genom att det inte avdunstar.

– Just processaspekten är viktig eftersom textilproduktion kan slita hårt på textila fibrer, speciellt vid storskalig produktion. Jonofibrerna kan vävas och stickas utan att de förstörs mekaniskt, samtidigt som de behåller sina ledande egenskaper. Förvånade nog blir de till och med smidigare att bearbeta till tyg än det garn som används för att ta fram de joniska fibrerna.

Jonofibrerna kan användas till sensorer, eftersom jonisk vätska reagerar på omgivningen, exempelvis på fuktförändringar och om de utsätts för mekaniska förändringar som tryck och drag.

– Jonofibrerna kommer verkligen till sin rätt när de kombineras med andra material eller enheter som kräver elektrolyter. Jonofibrer gör vissa fenomen möjliga att få fram i luft, vilka för närvarande är begränsade till att ske i vätskor. Tillämpningsområdena är många och unika, exempelvis för textila batterier, textila digitala skärmar eller textila muskler, säger Claude Huniade.

Krävs mer forskning

Ännu behövs mer forskning när det gäller att kombinera jonofibrer med andra funktionella fibrer och för att producera unika textila enheter, betonar han.

Hur står sig jonofibrerna jämfört med vanliga elektriskt ledande fibrer?

– De skiljer sig genom hur de leder elektricitet. Jonofibrerna är mindre ledande, men får andra egenskaper som elektroniskt ledande fibrer ofta saknar. De är mer flexibla och hållbara och matchar samma ledande egenskaper som våra kroppar har. De matchar till och med bättre än elektroniska fibrer om vi tittar på hur elektricitet är närvarande i naturen, avslutar han.

Läs mer

Artikeln har publicerats i den prestigefyllda tidskriften Advanced Materials Technologies.

Läs artikeln: Ionofibers: Ionically Conductive Textile Fibers for Conformal i-Textiles (Advanced Materials Technologies)

Läs mer om forskningsprojektet Weafing, inom forskargruppen Polymera E- textilier