スマートウェアラブルデバイスの台頭に伴い、 ヒトの皮膚に似た感知機能を持つスマートテキスタイルの開発に取り組んでいる。 しかしながら、 これまで、 外部の危険を感知できる、 人体の指のタッチを特異的に識別し、 正確に位置決めするインテリジェントな感知織物はまだ実現されていない。

それを実現するために、 清華大学化学学部の張瑩瑩教授チームは優れた力学的及び電気的性質を有するシルク系イオンハイドロゲルを製造した （SIH） せんい、 それに基づいてインテリジェントな感知織物を設計しました、 この織物は外部の危険に迅速に対応できる、 火のように燃える、 水浸しと鋭利物の切り傷、 人体を保護する/ロボットを傷つけない。 同時に、 特異的に識別できるように設計されています、 人体の指のタッチを正確に位置付けることができる感知織物、 フレキシブルなウェアラブルヒューマンインタラクションインタフェースとして使用できるようにする、 リモート端末の制御を容易にする。 連続湿式紡糸と溶媒交換により製造された SIH せんい、 その内部の半結晶化により、 高配向構造とイオン液体の添加、 優れた破断強度を持つ （55 MPa） および延性 （530%） 、 および安定で優れた導電性 （0。 45 S・m–1） 。 この繊維に基づいて設計された織物は、 スマートウェアラブルデバイスとフレキシブルマンマシンインタラクションインタフェースなどの分野で重要な応用可能性を示している。 4 月 17 日、 この研究は 「Intelligent perceptual textiles based on ionic-conductive and strong silk fibers」 の論文は 『Nature Communications』 上へ。

著者らは繭から抽出したフィブロインを用いて紡糸原液を製造した、 そして連続湿式紡糸法を用いて再生シルク繊維を製造した。 この繊維をイオン含有液体を介して （[Emim]BF4） 、 溶媒交換のためのグリセリンと水の溶液、 シルク系イオンヒドロゲルを調製した （SIH） せんい。 この繊維は良好な柔軟性を示している、 とうめいせいと編組性。 良好な導電性に基づく、 エレクトロルミネッセンス素子のフレキシブル透明電極として用いることができる。

熱重量分析による、 エネルギー分散スペクトル （EDS） 赤外線スペクトルと確認しました[Emim]BF4 均等に分布する SIH 繊維中。 熱重量曲線の位置 350℃の重量損失は[Emim]BF4。 EDS スペクトルの要素 F に所属[Emim]BF4。 赤外スペクトルにおける位置 1169 cm–1 のピークは[Emim]+リング C−N−C の非対称振動。 それと同時に、 赤外スペクトルと偏光顕微鏡画像が証明した SIH 繊維の半結晶構造と高配向構造。

SIH 繊維は優れた力学的及び電気的性質を示す。 その引張強度と破断伸びはそれぞれ 4 MPa と 530%。 さらなるドラフト処理 （溶媒交換前） 引張強度を 55 MPa、 以前に報告されたハイドロゲル繊維よりも （＜10 MPa） 数倍高い。 そのイオン伝導率は 0。 45 S・m–1、 そして配置 3 週後または各種機械刺激 （プレス、 たわみ、 押し出し） 安定を保つことができる。

著者は探求した SIH 危険感知スマートテキスタイルにおける繊維の潜在的な応用。 によって SIH 繊維をビジネス手袋に統合、 生体模倣ロボット用のスマート防護手袋を設計した。 危険条件にさらされたとき （火、 水と鋭いもの） 下時、 スマートグローブは特徴的な電気信番号を生成します、 これらの危険を正確に識別するために。

さらに、 作者使用 SIH 繊維は特異的に識別できるように設計されている、 手で触れる繊維や織物を正確に位置決めする。 まず準備しました SIH せんいきじょうおりもの: 単一ルートを SIH 繊維が商業織物に集積する、 または平織りに編む。 回路システム設計による、 人手によるタッチの位置や領域を特異的に特定し、 正確に位置決めすることができる、 これにより、 何に対しても接触しない/押圧がすべて応答する圧電抵抗型または容量型センシング布帛。 人々が服を着る時 SIH 繊維製の織物の場合、 リモート端末を制御するためにタッチすることができます。