Простые электронные устройства на базе натуральных хлопковых нитей, по мнению их создателей, открывают дорогу к тесной интеграции электроники и одежды.

Группа исследователей из Италии, Франции и США создала проводники, резисторы и транзисторы из хлопковой пряжи. Для этого новаторы применили последовательное осаждение на поверхность волокон армии наночастиц, которые надёжно закреплялись в грубой текстуре натурального материала.

В эксперименте были использованы наночастицы золота и проводящий полимер – поли(3,4-этилендиокситиофен), а также ряд других веществ. Комбинируя их в нужных пропорциях, авторы исследования получали волокна с нужными свойствами, способными выступать как простые провода или как полупроводники.

Рис. 1. a) Схема хлопкового транзистора OECT
(вид сверху и в профиль). Жёлтым цветом показан
кусочек изолирующего геля. Сверху расположен
затвор, слева и справа подведены нити истока и
стока. b) Фото этого транзистора. с) Схема
транзистора OFET. По горизонтали проходит
затвор из проводящего хлопка, покрытого
полимерным изолятором (белый цвет) и
органическим полупроводником – пентаценом
(фиолетовый). Жёлтым отмечены исток
и сток, выполненные из позолоченных
волокон (иллюстрация Giorgio Mattana
et al./ Organic Electronics).

При этом все покрытия были столь тонкими, что не влияли на гибкость исходного хлопкового волокна. Это показали отдельные испытания электрических и механических свойств новинки.

После опытов с простыми проводами и резисторами из хлопка учёные построили на основе обработанных нитей два вида транзисторов: органический электрохимический (OECT) и органический полевой (OFET).

Интересно, что в этой работе принимал участие Хуан Хинестроза (Juan Hinestroza) из университета Корнелла, известный нам по «запрограммированным» нановолокнам и антибактериальным платьям.

Рис. 2. «Возможно, однажды мы даже
сможем строить компьютеры из хлопковых
волокон таким же образом, как делали
кипу — „записывающие устройства“ на
основе узлов, использовавшиеся в империи
инков в Перу», — говорит Хинестроза (фото
Robert Barker/ Cornell University).

Учёный считает, что хлопковые транзисторы в будущем позволят тканям измерять температуру тела, автоматически нагревать или охлаждать участки одежды, отслеживать сердечный ритм и артериальное давление людей из группы риска, или контролировать физические нагрузки спортсменов.

Добавим, инженеры и физики давно экспериментируют с носимой электроникой, интегрированной в одежду.

Тут можно вспомнить шокирующий жакет, MP3-куртку, тканевые сенсоры, чувствительную одежду и недавний шедевр изобретательской мысли — электрическое бикини.

Подробности можно найти в статье:

Giorgio Mattana, Piero Cosseddu, Beatrice Fraboni, George G. Malliaras, Juan P. Hinestroza, Annalisa Bonfigli Organic electronics on natural cotton fibres. – Organic Electronics. – V.12. – Issue 12. – December 2011. – P. 2033–2039.