（Laser printing tech produces waterproof e-textiles in minutes）
2019/8/27 オーストラリア連邦ロイヤルメルボルン工科大学 (RMIT)
・ RMIT は、エネルギー貯蔵デバイスを内蔵した e-テキスタイルの、費用対効果が高くスケーラブルな高速製造法を開発。e-テキスタイルが、リアルタイムに再生可能エネルギーを貯蔵する可能性が期待される。
・ 新技術では、防水性があり、伸縮可能で、環境発電技術に簡単に統合する 10 センチ四方のグラフェンスーパーキャパシタが、わずか 3 分で作製できる。グラフェンスーパーキャパシタは、太陽光発電や他のエネルギー源と容易に統合可能な、パワフルで寿命の長いエネルギー貯蔵デバイス。
・ これにより、テキスタイルにグラフェンスーパーキャパシタを直接レーザープリントすることが可能となった。
・ この概念を実証すべく、研究者たちはグラフェンスーパーキャパシタを太陽電池に接続して、効率的でウォッシャブルな自己発電型のスマートファブリックを作製。
・ スマートファブリック産業の成長は、健康管理から防衛セクターに至るまで、多様なアプリケーションをウェアラブルデバイスに提供。患者のバイタルサイン検出、兵士の戦闘地域での位置確認や健康モニタリング、または、飛行機のパイロットや車のドライバーの疲労度のモニタリングなど、その用途は様々。
・ センサーや、無線通信、健康モニタリング技術などを搭載するスマートテキスタイルには、堅牢性と信頼性のあるエネルギーソリューションが必要。
・ バッテリーを衣服に縫い込んだり、e-ファイバーを使用したりする現在のスマートテキスタイルのエネルギー貯蔵アプローチは、重さもあり、煩わしく、容量の課題もある。また、汗や湿気が多いと、ショートしたり機械的な欠陥を引き起こしたりする。
・ 新技術のグラフェンベースのスーパーキャパシタは、完全にウォッシャブルであるだけでなく、インテリジェントな衣服に必要な電力エネルギーを貯蔵でき、数分で大量に生産可能。・ 本技術の e-テキスタイルによるエネルギー貯蔵関連の課題克服が、次世代のウェアラブルテクノロジーやインテリジェントな衣服へのエネルギー供給実現につながることが期待される。
・ 本研究は、機械的検査、温度試験、耐水洗性の試験の広範囲にわたり、スマートテキスタイルの概念実証の機能性を分析し、これが安定していて効率的であることを発見。
・ また、マルチフォーカルな製造ベースのレーザープリンティング先進技術や機械学習技術を利用した、e-テキスタイルの高速なロール・ツー・ロール製造の可能性が開かれた。
・ 新技術は現在特許出願中。本研究は RMIT Seed Fund Design Hub project grants より資金を得た。
URL: https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2019/aug/laser-printed-e-textiles
（関連情報)
Scientific Reports 掲載論文(フルテキスト）
Large-scale waterproof and stretchable textile-integrated laser- printed graphene energy storages
URL: https://www.nature.com/articles/s41598-019-48320-z
＜NEDO海外技術情報より＞
Abstract
Textile integrable large-scale on-chip energy storages and solar energy storages take a significant role in the realization of next-generation primary wearable devices for sensing, wireless communication, and health tracking. In general, these energy storages require major features like mechanical robustness, environmental friendliness, high-temperature tolerance, inexplosive nature, and long-term storage duration. Here we report on large-scale laser-printed graphene supercapacitors of dimension 100 cm2 fabricated in 3 minutes on textiles with excellent water stability, an areal capacitance, 49 mF cm−2, energy density, 6.73 mWh/cm−2, power density, 2.5 mW/cm−2, and stretchability up to 200%. Further, a demonstration is given for the textile integrated solar energy storage with stable performance for up to 20 days to reach half of the maximum output potential. These cost-effective self-reliant on-chip charging units can become an integral part for the future electronic and optoelectronic textiles.
