Huvudmeny
Maria Åkerfeldt

2015-03-23 09:00

Förbättrad metod för textil som leder el


Smarta textilier som avläser och reagerar på omgivningen behöver ofta kunna leda el. Men hur praktiskt och bekvämt är det att bära plagg med elektrisk kabel i? Doktoranden Maria Åkerfeldt inom Smart Textiles vid Textilhögskolan har hittat en vattenbaserad beläggning som gör att textil kan leda elektricitet på ett bra sätt.

– Det viktigaste med min forskning är att den med hjälp av giftfria och någorlunda miljövänliga metoder kan skapa smarta, övervakande textilier för olika områden i samhället, säger Maria Åkerfeldt. Jag tycker också det är viktigt att metoden har utvecklats för industriella metoder så att den kan gagna svensk textilindustri, som ju har överlevt tack vare en förmåga att anpassa och specialisera sig.

Framtida användningsområden för den ledande beläggningen är till exempel inom övervakning inom vården, där textilien kan användas i system som avläser hjärtrytm eller andra rörelser. Den kan också användas till skydds- eller sportkläder och eventuellt även på geotextilier, för att hantera geologiska förändringar.

Hittat variant som fungerar

Maria Åkerfeldts forskar om elektriskt ledande textila beläggningar och hon disputerar den 23 mars med sin avhandling ”Electrically conductive textile coatings with PEDOT:PSS”

– Ett skäl till att min forskartjänst skulle handla om just beläggning är att det görs som ett slutberedningssteg och därför tillåter flexibilitet i tillverkningsprocessen. Nu har jag hittat en variant som fungerar. Jag har också justerat den för olika tillämpningar och försökt hitta vägar som ska göra det tillgängligt för industriproduktion.

När hon inledde sin forskning fanns det studier på en teknik där man med en kemisk process fäster ledande polymerer på textil, men inga publicerade studier på färdiga polymerkomplex för textil tillämpning.

Maria Åkerfeldt hittade snart polymeren PEDOT:PSS, som är vattenbaserad och har elektrisk ledningsförmåga. Den är också kompatibel med andra textilbeläggningar.

– I min forskning har jag testat mängder av olika sätt att lägga på den här beläggningen, och undersökt vilken effekt det har fått. Den måste blandas med bindemedel och lösningsmedel, och där har jag testat olika varianter och olika blandningar. Andra aspekter som påverkar ledningsförmågan är hur textilen torkas och hur tjockt lager av beläggningen som har applicerats.

Ska kännas som vanliga textilier

Textiliens egenskaper påverkar i sin tur också ledningsförmågan, till exempel vilket material den är, vilken struktur det har, om den är vävd eller stickad. Efter att beläggningen har strukits ut på textilien (även det med hjälp av olika metoder, som rakning/utsmetning, impregnering eller med schablontryck) har ledningsförmågan testats. Därefter har textilierna utsatts för slitage enligt standardiserade metoder som brukar användas vid tester av plagg och andra textilier. De har tvättats, slitits, rivits med mera.

– Efter slitaget har jag testat ledningsförmågan igen. På så vis har det mer och mer utkristalliserats vilka metoder och kombinationer som är mest gynnsamma.

Förutom att den ska ha en bra elektrisk ledningsförmåga är tanken att beläggningen också ska vara följsam och anpassa sig efter materialet.

– En grundtanke var ju att hitta metoder för att skapa textilier som kan leda el och ändå kännas ungefär som vanliga textilier.

Så är det med beläggningen med PEDOT:PSS. Beroende på tjocklek känns den knappt alls, eller ungefär som en gummiartad beläggning på textilien. Beläggningen kan göras på ena sidan av textilien, och när det handlar om plagg placeras det på den sida som inte är mot huden.

Fakta:

Avhandling: Electrically conductive textile coatings with PEDOT:PSS
Av: doktoranden Maria Åkerfeldt
Vid: Textilhögskolan, Högskolan i Borås
Handledare: Pernilla Walkenström, adjungerad professor vid Högskolan i Borås

Maria Åkerfeldt disputerar den 23 mars 2015 på Textilhögskolan.

Läs mer

Läs mer om Smart Textiles – en forskningsmiljö som består av ett tätt samarbete mellan Högskolan i Borås, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, Swerea IVF och Inkubatorn i Borås. (extern länk)

Text och foto: Lena M Fredriksson