Selon l’équipe de l’Université nationale de Singapour (NUS), la fibre SHINE flexible, durable et hautement visible pourrait être appliquée dans des domaines tels que la robotique, la mode et la technologie portable.
La fibre SHINE (Scalable Hydrogel-clad Ionotronic Nickel-core Electroluminescent fibre) a été développée par une équipe interdisciplinaire dirigée par le professeur agrégé Benjamin Tee.
« Aujourd’hui, la plupart des informations numériques sont transmises en grande partie via des dispositifs émetteurs de lumière », a déclaré le professeur Assoc Tee. « Nous sommes très intéressés par le développement de matériaux durables capables d’émettre de la lumière et par l’exploration de nouveaux facteurs de forme, tels que les fibres, qui pourraient étendre les scénarios d’application, par exemple les textiles intelligents. Une façon de concevoir des dispositifs électroluminescents durables consiste à les rendre auto-guérison, tout comme les tissus biologiques tels que la peau.
La recherche de l’équipe, menée en collaboration avec l’Institut pour l’innovation et la technologie de la santé (iHealthtech) de NUS, est détaillée dans Communications naturelles.
Les fibres SHINE sont fabriquées à l’aide d’un noyau de nickel comme électrode magnétiquement réactive, d’une couche de sulfure de zinc électroluminescente et d’un revêtement d’hydrogel transparent qui sert également d’électrode transparente. Le résultat est une fibre à la fois fonctionnelle et très durable, conservant ses propriétés après avoir été stockée à l’air libre pendant près d’un an.
Lorsque la fibre est endommagée, elle peut s’auto-réparer grâce à un processus de chauffage doux, suivi d’une réabsorption de l’humidité de l’air dans des conditions ambiantes, retrouvant presque toute sa luminosité d’origine. Selon l’équipe, cette réutilisation rend les fibres plus durables que les fibres électroluminescentes traditionnelles.
Avec une luminosité de 1 068 cd/m², ces fibres offrent des « avantages significatifs » par rapport aux alternatives existantes. Les fibres SHINE peuvent être tissées dans des textiles intelligents, créant ainsi une technologie portable et des écrans interactifs.
SHINE dispose également d’un actionnement magnétique activé par son noyau en nickel, une propriété qui permet à la fibre d’être manipulée avec des champs magnétiques externes. Les propriétés magnétiques de la fibre permettraient également de nouvelles applications pour l’interaction homme-robot.
« Il s’agit d’une propriété intéressante car elle permet des applications telles que des fibres robotiques souples électroluminescentes capables de manœuvrer des espaces restreints, d’effectuer des mouvements complexes et de signaler optiquement en temps réel », a déclaré le Dr Fu Xuemei, premier auteur du document de recherche.
L’équipe de recherche travaille actuellement à affiner la précision de l’actionnement magnétique de la fibre pour prendre en charge des applications robotiques plus adroites. Ils explorent également la possibilité d’intégrer des capacités de détection – telles que la capacité de détecter la température et l’humidité – dans des textiles électroluminescents entièrement fabriqués à partir de fibres SHINE.
