クモに学ぶ: スマート・テキスタイル用のソフトでリサイクル可能な繊維を製造する革新的な方法を開発(Taking a lesson from spiders: NUS researchers create an innovative method to produce soft, recyclable fibres for smart textiles)

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2023-07-10 シンガポール国立大学(NUS)

◆シンガポール国立大学の研究チームは、クモの糸を紡ぐ方法に着想を得て、強靭で伸縮性があり、電気伝導性を持つ柔らかい繊維を簡単に製造する方法を開発しました。この革新的な製造プロセスは室温と圧力で行い、溶媒やエネルギーの使用量を削減することができます。
◆この方法で製造された繊維は、ゲーム用のストレインセンシンググローブや、呼吸状態を監視するスマートフェイスマスクなど、さまざまなスマートテクノロジーアプリケーションに利用できます。また、この方法は持続可能性にも配慮しており、繊維は再利用可能で、エネルギー消費と化学物質の使用量が少ないです。今後もさらなる持続可能性の向上に取り組む予定です。

<関連情報>

自然相分離によるソフト機能性繊維のバイオミメティック紡糸 Biomimetic spinning of soft functional fibres via spontaneous phase separation

Songlin Zhang,Yihao Zhou,Alberto Libanori,Yibing Deng,Mingyang Liu,Mengjuan Zhou,Hao Qu,Xun Zhao,Peng Zheng,You-Liang Zhu,Jun Chen & Swee Ching Tan
Nature Electronics  Published:27 April 2023
DOI:https://doi.org/10.1038/s41928-023-00960-w

extended data figure 1

Abstract

Soft fibres can be used to make smart textiles for use in energy, sensing and therapeutic applications. However, the fabrication of functional fibres is difficult compared with the fabrication of two-dimensional films and three-dimensional monoliths, and current methods typically require high temperatures, high volumes of solvents or complex systems. Here we report a spinning approach to fabricate functional fibres, which is based on spontaneous phase separation and is inspired by the silk-spinning processes of spiders. The silk-spinning process is mimicked by creating a spinning solution of polyacrylonitrile and silver ions, which forms an elastic supramolecular network with silver coordination complexes and in situ reduced silver nanoparticles. This approach, which operates at ambient pressure and temperature, can be used to make soft functional fibres that are mechanically stretchable (more than 500% strain), strong (more than 6 MPa) and electrically conductive (around 1.82 S m−1). To illustrate the capabilities of the technique, we use the fibres to create a sensing glove and a smart face mask.

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