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1. (WO2016087945) STRONG CONDUCTIVE POLYMER MICROFIBER AND METHOD OF MAKING THE SAME
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2016/087945    International Application No.:    PCT/IB2015/002467
Publication Date: 09.06.2016 International Filing Date: 03.12.2015
IPC:
D01D 5/06 (2006.01), D01D 5/12 (2006.01), D01D 10/02 (2006.01), D01F 6/74 (2006.01), D01F 6/94 (2006.01)
Applicants: KING ABDULLAH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY [SA/SA]; 4700 King Abdullah University Of Science And Technology Thuwal, 23955-6900 (SA)
Inventors: ZHOU, Jian; (SA).
LI, Er, Qiang; (SA).
LUBINEAU, Gilles; (SA).
THORODDSEN, Sigurdur, T.; (SA).
MULLE, Matthieu; (SA)
Priority Data:
62/086,885 03.12.2014 US
Title (EN) STRONG CONDUCTIVE POLYMER MICROFIBER AND METHOD OF MAKING THE SAME
(FR) MICROFIBRE POLYMÈRE SEMI-MÉTALLIQUE CONDUCTRICE RÉSISTANTE, PROCÉDÉ ET ACTIONNEURS À VITESSE DE RÉPONSE RAPIDE ET TEXTILES CHAUFFANTS
Abstract: front page image
(EN)A method comprising: providing at least one first composition comprising at least one conjugated polymer and at least one solvent, wet spinning the at least one first composition to form at least one first fiber material, hot-drawing the at least one fiber to form at least one second fiber material. In lead embodiments, high-performance poly(3,4-ethylenedioxy- thiophene)/poly(styrenesulfonate) (PEDOT/PSS) conjugated polymer microfibers were fabricated via wet- spinning followed by hot-drawing. In these lead embodiments, due to the combined effects of the vertical hot-drawing process and doping/de-doping the microfibers with ethylene glycol (EG), a record electrical conductivity of 2804 S · cm-1 was achieved. This is believed to be a six-fold improvement over the best previously reported value for PEDOT/PSS fibers (467 S · cm-1) and a twofold improvement over the best values for conductive polymer films treated by EG de-doping (1418 S · cm-1). Moreover, these lead, highly conductive fibers experience a semiconductor-metal transition at 313 K. They also have superior mechanical properties with a Young's modulus up to 8.3 GPa, a tensile strength reaching 409.8 MPa and a large elongation before failure (21%). The most conductive fiber also demonstrates an extraordinary electrical performance during stretching/unstretching: the conductivity increased by 25% before the fiber rupture point with a maximum strain up to 21%. Simple fabrication of the semi-metallic, strong and stretchable wet-spun PEDOT/PSS microfibers can make them available for conductive smart electronics. A dramatic improvement in electrical conductivity is needed to make conductive polymer fibers viable candidates in applications such as flexible electrodes, conductive textiles, and fast-response sensors and actuators.
(FR)L'invention concerne un procédé comprenant les étapes consistant à : fournir au moins une première composition comprenant au moins un polymère conjugué et au moins un solvant, filer en conditions humides la ou les premières compositions pour former au moins un premier matériau fibreux, étirer à chaud la ou les fibres pour former au moins un second matériau fibreux. Dans des modes de réalisation principaux, des microfibres de polymère conjugué de poly (3,4-éthylènedioxy-thiophène)/poly(sulfonate de styrène) (PEDOT/PSS) à haite performance ont été fabriqués par filage en conditions humides suivie d'un étirage à chaud. Dans ces modes de réalisation principaux, grâce aux effets combinés du procédé d'étirage à chaud vertical et de dopage/dédopage des microfibres avec de l'éthylèneglycol (EG), une conductivité électrique record de 2804 S · cm-1 a été obtenue. Ceci est considéré comme étant une multiplication par six de la meilleure valeur précédemment rapportée pour des fibres de PEDOT/PSS (467 S · cm-1) et une multiplication par deux des meilleures valeurs pour les films polymères conducteurs traités par dédopage par l'EG (1418 S · cm-1). De plus, ces fibres principales très conductrices subissent une transition semiconducteur-métal à 313 K. Elles présentent également des propriétés mécaniques supérieures avec un module de Young allant jusqu'à 8,3 GPa, une résistance à la traction atteignant 409,8 MPa et un allongement important avant défaillance (21 %). La fibre la plus conductrice présente également des performances électriques extraordinaires pendant l'extension/distension : une conductivité augmentée de 25 % avant le point de rupture de la fibre avec une contrainte maximale allant jusqu'à 21 %. La simplicité de fabrication des microfibres de PEDOT/PSS semimétalliques, résistantes et extensibles filées en conditions humides peut les rendre utiles pour des systèmes électroniques conducteurs intelligents. Une amélioration considérable de la conductivité électrique est nécessaire pour faire des fibres polymères conductrices des candidates viables dans des applications telles que les électrodes flexibles, les textiles conducteurs et les capteurs et actionneurs à réponse rapide.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)