Des scientifiques du monde entier ont développé un traitement de revêtement métallique simple pour les vêtements ou les textiles portables qui peut se réparer, repousser les bactéries du porteur et même surveiller les signaux cardiaques de l’électrocardiogramme (ECG) d’une personne.
Des chercheurs de l’Université d’État de Caroline du Nord, de l’Université Flinders et de la Corée du Sud affirment que les circuits conducteurs créés par les particules de métal liquide (LM) peuvent transformer l’électronique portable et ouvrir des portes pour le développement ultérieur d’interfaces homme-machine, y compris la robotique douce et les systèmes de surveillance de la santé.
Les textiles électroniques « respirants » ont des pouvoirs de connectivité spéciaux pour « se guérir de manière autonome » même lorsqu’ils sont coupés, explique l’équipe américaine dirigée par un expert international dans le domaine, le professeur Michael Dickey.
Lorsque les textiles enduits sont pressés avec une force importante, les particules fusionnent en un chemin conducteur, ce qui permet la création de circuits capables de maintenir la conductivité lorsqu’ils sont étirés, selon les chercheurs.
« Les motifs conducteurs guérissent de manière autonome lorsqu’ils sont coupés en formant de nouveaux chemins conducteurs le long du bord de la coupe, offrant une fonction d’auto-guérison qui rend ces textiles utiles comme interconnexions de circuits, réchauffeurs Joule et électrodes flexibles pour mesurer les signaux ECG », déclare Flinders University medical chercheur en biotechnologie, le Dr Khanh Truong, co-auteur principal d’un nouvel article dans Technologies des matériaux avancés.
La technique consiste à tremper le tissu dans une suspension de particules de LM à température ambiante.
« Les textiles enduits uniformément restent électriquement isolants en raison de l’oxyde natif qui se forme sur les particules de LM. Cependant, l’effet isolant peut être supprimé en comprimant le textile pour rompre l’oxyde et permettre ainsi aux particules de percoler.
« Cela permet la création de circuits conducteurs en comprimant le textile avec un moule à motifs. La conductivité électrique des circuits augmente en enduisant plus de particules sur le textile », expliquent les chercheurs.
De plus, les textiles enduits de LM offrent une protection antimicrobienne efficace contre Pseudomonas aeruginosa et Staphylococcus aureus.
Cette capacité anti-germes confère non seulement au tissu traité des qualités protectrices, mais empêche également le matériau poreux d’être contaminé s’il est porté pendant une durée prolongée ou mis en contact avec d’autres personnes.
Les particules de métaux liquides à base de gallium ont un point de fusion bas, une conductivité électrique métallique, une conductivité thermique élevée, une pression de vapeur effectivement nulle, une faible toxicité et des propriétés antimicrobiennes.
Les LM ont à la fois des propriétés fluidiques et métalliques et sont donc très prometteurs dans des applications telles que la microfluidique, les composites souples, les capteurs, les commutateurs thermiques et la microélectronique.
L’un des avantages du LM est qu’il peut être déposé et modelé à température ambiante sur des surfaces de manière non conventionnelle qui n’est pas possible avec des métaux solides.
Plus d’information:
Jiayi Yang et al, Textiles recouverts de métal liquide avec cicatrisation électrique autonome et propriétés antibactériennes, Technologies des matériaux avancés (2023). DOI : 10.1002/admt.202202183