Leitfähiger Faden ist ein wesentlicher Bestandteil von intelligenten Textilien im Bereich der elektronischen Textilien (e-Textilien). Diese Studie enthüllt die Entwicklung von zwölf verschiedenen Varianten leitfähiger Fäden mit der Drehmethode: die Verschmelzung von Kupferfilament mit Baumwoll- und Polyesterfäden. Die Fäden sind mit einer Kohlenstoffpaste beschichtet, die mit gelöstem Meersalz angereichert ist. Die Kohlenstoffpaste stammt aus nicht funktionierenden Trockenbatterien, die konventionell als gefährlicher E-Abfall kategorisiert werden, was einen wirtschaftlich tragfähigen und umweltfreundlichen Ansatz unterstreicht. Experimente zeigten, dass jede Variante minimalen elektrischen Widerstand zeigt. Der niedrigste Widerstand von 0,0164 ± 0,0001 Ω/cm wurde mit dem kohlenstoffbeschichteten Baumwoll-Drehkupferfaden-II erreicht. Der Vergleich mit handelsüblichen leitfähigen Fäden, einschließlich Bekaert Bekinox® VN-Typ (12/1x275/100z), ergab vergleichbare oder moderat niedrigere Widerstandswerte für die entwickelten kupferbasierten Fäden. Die mechanisch-elektrische Stabilität unter Biegung, Verdrehung und Wasch-Trocken-Zyklen bestätigte eine konsistente leitfähige Leistung mit minimalen Widerstandsvariationen. Praktische Demonstrationen validierten zudem die Integration der Fäden in stoffbasierte flexible Schaltungen und tragbare elektronische Systeme. Diese Ergebnisse zeigen, dass gedrehte kupferbasierte leitfähige Fäden, die aus nachhaltigen Beschichtungsmaterialien stammen, eine vielversprechende Alternative für Anwendungen in intelligenten Textilien und tragbaren Elektronik bieten. Zukünftige Forschung sollte sich auf die skalierbare Fertigung, verbesserte Beschichtungsfixierung und langfristige Haltbarkeit konzentrieren.
Khan et al. (Thu,) haben diese Frage untersucht.