체온을 전기로 바꾸는 스마트 원단

 추운 겨울 산책 중에도 편안함을 유지하기 위해 태양 에너지를 포착하는 코트나 심박수와 온도를 모니터링할 수 있는 셔츠를 상상해 보십시오. 운동선수가 부피가 큰 배터리 팩 없이도 경기력을 추적하기 위해 입을 수 있는 옷을 상상해 보세요.

워털루 대학교 연구진은 이러한 놀라운 기능을 갖춘 스마트 직물을 개발했습니다. 이 패브릭은 에너지 수확, 건강 모니터링 및 움직임 추적 애플리케이션에 대한 잠재력을 가지고 있습니다.

워털루 연구팀이 개발한 새로운 직물은 체온과 태양 에너지를 전기로 변환할 수 있어 외부 전원 없이도 지속적인 작동이 가능합니다. 온도, 응력 등을 모니터링하는 다양한 센서를 재료에 통합할 수 있습니다.

온도 변화와 다양한 기타 센서를 감지하여 압력, 화학 성분 등을 모니터링할 수 있습니다. 유망한 응용 분야 중 하나는 호흡 온도와 속도를 추적하고 호흡 내 화학 물질을 감지하여 바이러스, 폐암 및 기타 상태를 식별하는 데 도움이 되는 스마트 안면 마스크입니다.

화학공학과 교수인 Yuning Li는 "우리는 다기능 감지 기능과 자체 전원 공급 가능성을 갖춘 직물 소재를 개발했습니다."라고 말했습니다. "이 혁신을 통해 우리는 스마트 직물의 실제 응용에 더 가까워졌습니다."

외부 전원에 의존하거나 자주 재충전하는 현재의 웨어러블 장치와는 달리, 이 획기적인 연구는 시중의 다른 직물보다 더 안정적이고 내구성이 뛰어나며 비용 효율적인 새로운 직물을 만들었습니다.

Chaoxia Wang 교수와 Jiangnan University 섬유 과학 및 공학부 PhD 학생 Jun Peng과 공동으로 수행한 이 연구는 MXene 및 전도성 폴리머와 같은 첨단 소재를 최첨단 섬유 기술과 통합하여 스마트 직물을 발전시킬 수 있는 가능성을 보여줍니다.

워털루 인쇄전자재료연구소 소장인 Li는 건강의 경계를 무너뜨리는 이 대학의 최신 기술인 이 발전의 중요성을 강조했습니다.

"AI 기술은 건강 모니터링, 식품 및 의약품 보관, 환경 모니터링 등에 대한 정교한 신호 분석을 제공하면서 빠르게 발전하고 있습니다. 그러나 이러한 발전은 종종 부피가 크고 무겁고 값비싼 기존 센서가 충족할 수 없는 광범위한 데이터 수집에 달려 있습니다. "라고 리가 말했다. "스마트 직물에 내장된 센서를 포함한 인쇄된 센서는 지속적인 데이터 수집 및 모니터링에 이상적입니다. 이 새로운 스마트 직물은 이러한 응용 프로그램을 실용적으로 만드는 데 한 단계 더 발전했습니다."

다음 연구 단계에서는 전기 및 컴퓨터 엔지니어와 협력하여 패브릭의 성능을 더욱 향상시키고 이를 전자 부품과 통합하는 데 중점을 둘 것입니다. 향후 개발에는 직물에서 의료 전문가에게 데이터를 추적하고 전송하여 실시간 비침습적 건강 모니터링 및 일상적인 사용을 가능하게 하는 스마트폰 앱이 포함될 수 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240814124620.htm