寻找一种无需携带笨重电池即可为布料装置供电的方法，是全面集成的纺织基础小工具发展的下一步。根据专家的说法，建立一个完全无线的棉花电力网络是解决这个问题的一种新颖方法。该小组报告称，它可以为传输实时数据的棉花设备提供电力，例如气候相关传感器和取暖传感器。
该论文发表在《材料今日》杂志上，描述了在非织造布料上使用一种称为MXene的化合物打印电网的步骤，该化合物高度敏感且足够坚固，能够承受洗涤、折叠和其他物理劳动。
这个概念验证是可穿戴技术的重要进展，目前可穿戴技术需要复杂的布线，并受到笨重刚性电池使用的限制，这些电池并未完全融入服装中。Drexel大学的工程学院杰出教授和本科教师、该研究的负责人Yury Gogotsi博士表示：“这些笨重的电源产品通常需要复杂的零件，主要有两个原因不理想。其次，它们对佩戴者来说不舒适且具有侵略性，且在坚硬技术与柔软纺织品之间的接口上，它们常常会失败。洗涤性对于电子纺织品尤其具有挑战性。”
相比之下，该团队提出的棉花网络是在一块小块轻便可变的棉花表面上打印的。一个由Drexel和Accenture Labs最初开发的三重麻超级电容器可以储存能量，并用其为电器供电，还有一个被称为MX线圈的印刷谐振器，能够将磁波转换为能量用于移动充电。
该电网能够以3.6伏特的电压进行远程充电——足以为不仅仅可穿戴传感器供电，也可以为计算机中的数字电路或诸如手表和计算器等小设备供电。为小设备供电的能量在充电后仅需15分钟，持续时间超过90分钟。经过长时间的弯曲和洗涤循环模拟衣物的磨损，其性能仅渐渐下降。
除了用小电子设备测试电网外，宾夕法尼亚大学的合作者、神经学副教授Flavia Vitale博士领导的团队证明它还可以为无线基于MXene的生物传感器电极—称为MXtrodes—提供电力，这些电极可以监测肌肉运动。
作为Gogotsi博士在A.J. Drexel纳米材料研究所的博士生和研究助理，Alex Inman博士在Accenture Labs实习期间帮助进行本项研究，展示了一些可能不需要储能的用例。“直接供电应用，例如在相对静止用户的环境中持续无线监测运动和生命体征，是可能的，比如婴儿在婴儿床上或住在医院床上的病人。”
为了实时传输他们收集的数据，他们还使用该系统为市售的温度和湿度传感器阵列及微控制器供电。无线充电30分钟使传感器从实时广播——这种相对消耗能量的功能——运行了13分钟。
最后，团队使用MX线圈为一个称为焦耳加热器的印刷在纺织物上的加热元件供电，证明了概念，该加热器产生了约4摄氏度的温度升高。
“广泛的充电可以用于为各种技术供电。选择应用时的主要考虑因素是应用是否适合可穿戴应用，Gogotsi称。由于生物传感器是未来医疗保健的关键，我们倾向于将它们视为非常有吸引力的应用。它们可以直接融入纺织品中，提高用户舒适度和数据质量。但我们的研究表明，基于纺织品的电力网络可以为任何数量的外围设备供电：基于纤维的LED用于时尚或工作安全，适用于AR/VR应用的可穿戴触觉技术，比如职业培训和娱乐，以及在独立控制器不理想时控制外部电子设备。”
展示如何扩大该系统而不牺牲其性能或限制其与纺织品集成能力的下一步是开发此技术。Gogotsi和Inman相信MXene材料将是将多种技术转变为纺织品的关键。MXene墨水不仅可以应用于大多数常见的纺织基材，还已展示了一些基于MXene的设备作为概念验证。
“Inman说，我们从无线充电中生产出足够的电力来供电许多不同的应用，因此下一步取决于集成。“您不必担心材料不匹配可能导致电气或机械故障，因为MXene可以用于许多这些功能，例如导电迹线、天线和传感器。”
