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防水、透氣、可拉伸、具修復能力之導電紡絲布料於智慧衣物之應用

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防水、透氣、可拉伸、具修復能力之導電紡絲布料於智慧衣物之應用

●技術簡介:
本團隊開發出具修復能力之織物材料,利用高分子與離子液體之間的可逆物理性交聯作用,加上高分子結晶度的調整,此織物可以完整保持纖維結構。若此纖維產生破損,可加壓黏合受損之表面。此纖維兼具防水與透氣功能,且利用離子液體的導電特性,可製備壓力以及拉力感測元件,為下一世代之智慧式電子皮膚之理想材料。
●技術之科學突破性:
儘管現今電子皮膚透過機械性質的調控,可有效的與人體皮膚貼合,但是目前研究提出之電子皮膚大多數為不透氣的高分子彈性體或是緊密的半導體薄膜,此種設計在應用上是不實際的,因為不透氣性會造成皮膚的不適,甚至可能造成搔癢或是發炎,尤其電子皮膚通常用於人體運動時動作的監測,因此,能夠有效的透氣排汗是目前電子皮膚的一大課題。
過去,有許多關於具修復能力纖維之相關研究,其技術多採用較複雜的複合結構,製備較為困難;加上使用之修復藥劑之修復反應不可逆,因此特定區域在修復過後即喪失修復能力。進一步而言,一般本質性修復材料利用可逆之分子間或分子內作用力,以利在受損之介面再次形成鍵結,此類材料在製備成纖維時,會因為分子的移動而以及重新形成鍵結,隨著時間逐漸喪失纖維形貌,轉變成表面能較低之平面結構,所以目前尚無本質上具自修復能力之纖維相關研究。目前已知的纖維修復技術多採用混摻的方法,藉由分離兩種或兩種以上之前驅物,使其在受損後可順利流出並填補受損之空隙。但是此種技術無法重複使用,使得同一區域在受損過後即無法再次修復;且由於前驅物大多須採用較複雜之複合結構,增加製備過程之困難度與製造成本。
本團隊著重於開發具有本質性修復特性之纖維,經過長時間也不會喪失其纖維結構且仍可保有其修復特性,其成分簡單、無複雜之複合結構,適合多種製纖維製備方式。由於纖維的孔洞結構,不僅防水且透氣;此種纖維在壓力作用後會與相同材料之纖維黏合,可以利用此性質達到修復之效果,且利用離子液體的導電特性,在纖維上印製特定離子液體的圖樣,可製備出導電的通道;此導電通道可以進一步設計成電容式的壓力感測以及電阻式的拉力感測陣列,為下一世代之智慧式電子皮膚之理想材料,並可廣泛用於先進穿戴式智能衣物。
●技術之產業應用性:
隨著穿戴式裝置科技的進展,智慧衣物的發展幾乎是勢在必行,其產值在2027年全球預估將有六十億美元的市場;而具有修復特性之功能性纖維為目前科技發展上重要之領域,在穿戴式裝置、智慧衣、醫材等尖端科技上深具應用潛力。過去,有許多關於具修復能力纖維之相關研究,其技術多採用較複雜的複合結構,製備較為困難;加上使用之自修復藥劑之修復反應不可逆,因此特定區域在修復過後即喪失修復能力。此技術提供一種具有修復能力之纖維,藉由高分子與離子液體之作用力,提供修復能力,與其他自修復材料不同,此種材料在製成纖維後可長時間維持纖維結構,不會形成薄膜;且無複雜結構,可重複進行修復。本技術提供一新穎材料,且製程簡單,成本低廉,非常適合工業化生產,可與現今成熟之工業紡織技術結合,應用於先進智慧型穿戴裝置中。

線上展網址:
https://tievirtual.twtm.com.tw/iframe/7df8b7ae-7247-4206-b487-1b39558090a4?group=23bfb1fa-dd5b-4836-81a1-4a1809b1bae5&lang=tw

聯絡人

  • 姓名:陳俊太

  • 電話:03-57-31631

  • 地址:新竹市東區大學路1001號 科學二館

Email

其他資訊

  • 展館別:未來科技館 【2023】半導體專區

  • 所屬代表參展單位:國科會

  • 主要應用領域:材料化工與奈米

位置 更多資訊

110102345

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  • 技術成熟度:實驗室階段

  • 展示目的:商機推廣、研發成果展示

  • 流通方式:專利授權/讓與、技術授權/合作、自行洽談

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