В новом исследовании американские ученые из Университета штата Северная Каролина показали, что они могут печатать слои электропроводящих чернил на полиэфирной ткани, чтобы создать электронный текстиль, который можно было бы использовать при проектировании будущих носимых устройств.
Поскольку метод печати может быть завершен при комнатной температуре и в нормальных атмосферных условиях, исследователи полагают, что струйная печать может предложить более простой и эффективный метод изготовления электронного текстиля. Кроме того, специалисты заявили, что полученные результаты позволяют предположить, что они могут предложить методы, распространенные в электронной промышленности, на текстильное производство.
“Струйная печать – это быстро развивающаяся новая технология, которая используется в гибкой электронике для изготовления пленок, используемых в дисплеях мобильных телефонов и других устройствах, – рассказывает автор исследования Джесси С. Джур, профессор текстильной инженерии, химии и естественных наук в штате Северная Каролина. – Мы считаем, что этот метод печати, который использует материалы и процессы, распространенные как в электронной, так и в текстильной промышленности, также показывает перспективы создания электронного текстиля для носимых устройств”.
В научной работе авторы описали, как они использовали струйный принтер FUJIFILM Dimatix для создания прочного и гибкого электронного текстильного материала, что они сделали, чтобы надежно создать электронный текстиль и сохранить его свойства. Часть их задачи состояла в том, чтобы найти правильный состав материалов, чтобы жидкие чернила не просачивались через пористую поверхность текстильных материалов и не теряли свою способность проводить электричество.
Они создали электронный текстиль, напечатав слой электропроводящих серебряных чернил, как сэндвич, вокруг слоев двух жидких материалов, которые действовали как изоляторы. Затем проверили поверхность материала с помощью микроскопа и обнаружили, что химические свойства изоляционных материалов, а также текстильных нитей были важны для поддержания способности жидких серебряных чернил проводить электричество и предотвращать его проникновение через пористую ткань.
Сообщается, что исследователи оценили электрические характеристики электронного текстиля после того, как они несколько раз согнули материал. Они протестировали более 100 циклов изгиба, обнаружив, что электронный текстиль не потерял своих электрических характеристик.
В будущей работе учёные планируют улучшить электрические характеристики материалов по сравнению с электронным текстилем, созданным с использованием методов, требующих специальных помещений и атмосферных условий, а также повысить воздухопроницаемость материала.
Исследование “Микроструктуры в полностью струйных печатных текстильных конденсаторах с двухслойными интерфейсами полимерных диэлектриков и металлорганических декомпозиционных серебряных электродов” было опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
