Berita di sciencedaily.com yang diturunkan kemarin 30 September 2014, mengulik tentang metode baru pembuatan fiber selulosa elektrik. Dengan menggunakan garam cair selama pembentukan bukan bahan kimia, serat yang menghantarkan listrik dapat diperkuat, menurut sebuah paten yang dikeluarkan untuk sebuah tim peneliti di The University of Alabama. Metode baru kerajinan serat bisa membuka bahan tipis normal, seperti kapas, untuk menghantarkan listrik dalam teknologi biasanya menggunakan serat kuat.
Proses ini juga bisa membuat komposit polimer konduktif, karena lebih murah untuk mempersiapkan dengan lebih sedikit efek samping terhadap lingkungan yang berbahaya. Sifat fisik dan listrik polimer konduktif telah dikenal luas. Mereka digunakan dalam aplikasi dari transistor organik, pelapis untuk sel bahan bakar, tekstil cerdas dan perisai elektromagnetik. Namun, proses untuk membuat komposit polimer konduktif seperti kapas elektrik konduktif, wol atau nilon sulit karena sifat mekanik, atau kekuatannya, melemah selama persiapan. Para penemu paten ini adalah Dr Scott Spear, seorang insinyur penelitian dengan Alabama Inovasi UA dan Mentoring Pengusaha, yang dikenal sebagai Aime; Dr Anwarul Haque, profesor teknik aerospace dan mekanik; Dr Robin Rogers, Robert Ramsay Ketua Kimia di UA dan direktur Pusat UA untuk Green Manufacturing; Dr Rachel Frazier, seorang insinyur penelitian di Aime, dan Dr Dan Daly, direktur Aime.
Para peneliti UA bekerja dengan polipirol, polimer konduktif sangat berguna yang dapat mengikat serat. Untuk mengaktifkannya, pirol, menjadi polimer yang dapat menghantarkan listrik, polipirol, diletakkan melalui proses kimia dengan menggunakan metanol dan besi klorida yang mengandung besi. Methanol, kadang-kadang disebut alkohol kayu, adalah senyawa organik yang mudah menguap yang sangat beracun bagi manusia. Polipirol dilakukan melalui metode ini, meskipun, tidak menempel dengan baik untuk serat seperti kapas. Untuk mengikat serat dengan polipirol mereka dicelupkan ke dalam pelarut asam yang mendegradasi serat untuk meningkatkan luas permukaan sehingga polipirol dapat menempel. Degradasi ini harus dilakukan meskipun berakibat melemahkan serat.
Metode yang dipatenkan dikembangkan di UA akan mempertahankan kekuatan serat lebih banyak dengan menggunakan cairan ionik, yang merupakan garam cair pada atau dekat suhu kamar dengan volatilitas yang rendah yang membawa muatan listrik. Cairan ionik tidak menurunkan serat terlalu banyak, dan proses menciptakan struktur nano yang menghasilkan bahan komposit yang lebih kuat. Hal ini juga membuat komposit lebih baik dalam menghantarkan listrik. Cairan ionik tidak hanya dapat digunakan untuk membuat komposit polimer konduktif, tetapi dapat digunakan di tempat pelarut lain untuk menciptakan polipirol tersebut.
"Kami mendapatkan penyerapan yang lebih baik dari besi pada kapas atau nilon serat dengan adanya cairan ion," kata Spear.
Proses ini berpotensi lebih murah dan bersih lingkungan karena menggunakan hasil cairan ionik jauh lebih sedikit berbahaya oleh-produk dari reaksi kimia.
"Banyak upaya telah dilakukan untuk membuat serat selulosa konduktif melalui metode kimia yang, dari sudut pandang manufaktur, tidak ramah lingkungan," kata Haque. "Proses kami tidak jauh dengan penggunaan metanol melalui penggunaan cairan ionik, yang berdasarkan sifatnya, memiliki volatilitas yang rendah yang pada dasarnya menghilangkan jalur rilis lingkungan ditunjukkan oleh metanol."
Proses ini sudah dipatenkan dan diduga dapat mempengaruhi apa yang dikenal sebagai tekstil cerdas, pakaian dengan fitur elektronik tradisional selama ditenun menjadi kain. Metode UA-dikembangkan, meskipun, bisa membuatnya lebih mudah bagi pakaian sendiri untuk mengirimkan sinyal-sinyal listrik. Tekstil cerdas dapat digunakan dalam pakaian pelindung, tekstil medis dan aplikasi lain dalam militer, olahraga, kesehatan, industri serta produk konsumen
"Selanjutnya, kain dan produk pakaian tidak hanya akan melindungi pemakainya, tetapi juga memiliki built-in fitur cerdas, seperti sensor multifungsi atau perangkat komputasi," kata Spear "Serat kapas konduktif merupakan komponen penting dalam pengembangan bahan cerdas untuk berbagai aplikasi militer, industri dan komersial."
Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation.
US Patent No 8.784.691 yang ditunjuk diberikan 22 Juli dan mengklaim komposit konduktif dibuat dari cairan ionik, komposisi untuk mempersiapkan komposit dan metode pembuatan dan menggunakan komposit.
Versi asli disini
