Komponen elektronik yang dapat dijadikan sebagai pakaian yang dimasukkan langsung ke dalam kain telah dikembangkan oleh para peneliti di University of Cambridge. Perangkat ini dapat digunakan untuk sirkuit fleksibel, pemantauan kesehatan, konversi energi, dan berbagai aplikasi lainnya.
Para peneliti Cambridge, yang bekerja sama dengan rekan-rekannya di Universitas Jiangnan di Cina, telah menunjukkan bagaimana graphene dan bahan terkait lainnya dapat langsung dimasukkan ke dalam kain untuk menghasilkan elemen penyimpanan muatan seperti kapasitor, membuka jalan untuk catu daya berbasis tekstil yang dapat dicuci, fleksibel dan nyaman dipakai.
Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nanoscale, menunjukkan bahwa tinta graphene dapat digunakan dalam industri tekstil mampu menyimpan muatan listrik dan melepaskannya ketika diperlukan. Perangkat elektronik tekstil yang baru didasarkan pada pewarnaan kain poliester yang murah, berkelanjutan, dan dapat ditingkatkan. Tinta diproduksi oleh teknik pemrosesan larutan standar.
Membangun karya sebelumnya oleh tim yang sama, para peneliti merancang tinta yang langsung dapat melapisi kain poliester dalam proses pewarnaan sederhana. Fleksibilitas proses memungkinkan berbagai jenis komponen elektronik lainnya untuk turut dimasukkan ke dalam kain.
Sebagian besar barang elektronik lainnya yang dapat dikenakan bergantung pada komponen kaku elektronik yang ditempatkan pada plastik atau tekstil. Ini menawarkan kompatibilitas terbatas dengan kulit pemakai dalam berbagai keadaan, bisa rusak ketika dicuci dan tidak nyaman dipakai karena tidak berventilasi.
“Teknik lain untuk memasukkan komponen elektronik secara langsung ke dalam tekstil adalah mahal untuk diproduksi dan biasanya membutuhkan pelarut beracun, yang membuatnya tidak cocok untuk dikenakan,” kata Dr Felice Torrisi dari Cambridge Graphene Centre, dan penulis paper terkait. “Tinta kami murah, aman, dan ramah lingkungan, dan dapat digabungkan untuk membuat sirkuit elektronik hanya dengan melapisi kain yang berbeda yang terbuat dari bahan dua dimensi pada kain.”
Para peneliti menangguhkan masing-masing lembaran graphene dalam titik didih rendah pelarut, yang mudah dihilangkan setelah mengendap pada kain, menghasilkan jaringan konduksi yang tipis dan seragam yang terdiri dari beberapa lembar graphene. Hamparan berikutnya dari beberapa kain graphene dan heksagonal boron nitrida (h-BN) menciptakan daerah aktif, yang memungkinkan penyimpanan muatan. ‘Baterai’ semacam ini yang menempel pada kain dapat ditekuk dan dapat menahan proses pencucian dengan mesin cuci normal.
“Pewarnaan tekstil telah ada selama berabad-abad menggunakan pigmen sederhana, tetapi hasil kami menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa tinta berbasis graphene dan bahan terkait, dapat digunakan untuk menghasilkan tekstil yang dapat menyimpan dan melepaskan energi,” kata rekan penulis Profesor Chaoxia Wang dari Universitas Jiangnan di Tiongkok. “Proses kami dapat ditingkatkan dan tidak ada hambatan mendasar untuk pengembangan teknologi perangkat elektronik yang dapat dipakai baik dari segi kompleksitas maupun kinerjanya.”
Pekerjaan yang dilakukan oleh para peneliti Cambridge membuka sejumlah peluang komersial untuk tinta berdasarkan bahan dua dimensi, mulai dari kesehatan pribadi dan teknologi kesejahteraan, hingga energi yang dapat dipakai dan penyimpanan data, pakaian militer, komputasi yang dapat dipakai, dan juga mode.
“Mengubah tekstil menjadi elemen penyimpanan energi fungsional dapat membuka satu set aplikasi yang sepenuhnya baru, dari pengambilan dan penyimpanan energi tubuh hingga Internet of Things,” kata Torrisi “Di masa depan pakaian kita dapat menggabungkan elemen penyimpanan muatan berbasis tekstil ini dan peralatan listrik tekstil yang dapat dipakai.”
