Японцы создали чернила, позволяющие печатать эластичные электронные схемы на ткани одежды

Элементы напечатанной электронной схемы


Исследовательская группа из Токийского университета, возглавляемая профессором Тэкэо Сомея (Takao Someya), разработала токопроводящие чернила нового типа, при помощи которых можно печатать высококачественные электронные схемы, остающиеся работоспособными при растягивании и деформации, прямо на ткани, из которой изготавливается одежда. Напечатанные новыми чернилами схемы сохраняют полную работоспособность при растяжении их в три раза по отношению к первоначальной длине и при их помощи можно будет печатать прямо на одежде миоэлектрические датчики, датчики, собирающие всевозможную биометрическую информацию, такую, как частота пульса, давление, сигналы мозговых волн, обрабатываемую микропроцессорными устройствами, функционирующими на благо организма человека.

Следует отметить, что это далеко не первая попытка создания электронных устройств, встраиваемых в ткань одежды или в материалы, из которых изготавливаются предметы повседневного обихода. Мы уже видели поддающиеся растяжению токопроводящие нити, которые могут вплетаться в ткань, также была создана токопроводящая ткань, которую можно использовать в качестве электродов датчиков. Однако, при помощи всех подобных технологий достаточно сложно сформировать сложные электронные схемы, выполняющие функции цифровой обработки аналоговых сигналов.

При помощи новых чернил и достаточно обычного метода струйной печати возможно сформировать элементы электронных схем, ширина которых составляет приблизительно 100 микрометров. При растяжении ткани, на которой напечатаны такие проводники в 3.15 раза, проводимость этих проводников оставалась на уровне 182 См/см (сименса на сантиметр).

Электронное устройство в ткани одежды


Ключом к высокой проводимости новых чернил стали не наночастицы, используемые в традиционных токопроводящих чернилах, а плоские серебряные "хлопья", связанные составом на основе фтористого сурфактанта. И этот состав смешивается со специальным растворителем на основе фторосодержащей синтетической резины. "При застывании чернил плоские частицы серебра остаются на поверхности резиновой "дорожки", формируя многослойную токопроводящую сеть" - рассказывает профессор Сомей, - "При растяжении резины эта сеть становится тоньше, но ее высокая электрическая проводимость остается практически неизменной".

Следует отметить, что группа профессора Сомея разработала свой первый токопроводящий эластичный материал еще в 2009 году. В нормальном состоянии его проводимость составляла 57 См/см, а когда материал был растянут в 2.34 раза, его проводимость упала до 6 См/см. В своей работе профессор Сомей и его группа постарались создать новый материал, электрические свойства которого практически не должны меняться при его растяжении минимум в два раза, при таком уровне растяжения, на который может растягиваться человеческая кожа, покрывающая области подвижных суставов.




Ключевые слова:
Чернила, Печать, Электронная, Схема, датчик, Ткань, Одежда, Растяжение, Проводимость

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Разработана технология производства электронных схем, обеспечивающая точнос ...
  • Использование углеродных нанотрубок позволило сделать упругие растягивающие ...
  • Электронный хлопок - основа для создания будущей "умной" одежды и вещей.
  • С помощью специальной шариковой ручки можно "написать" на бумаге электрон ...
  • Технология гибкой электроники от Xerox позволит вскоре создать одежду с эле ...




  • 17 июля 2015 18:03
    #1 Написал: dimas

    Публикаций: 0
    Комментариев: 61
    Простите, но электронные схемы состоят не только из токопроводящих дорожек.

    А прикреплять к таким дорожкам активные элементы (включая микросхемы) будут как? Так и вижу: рубашка в виде материнской платы с воткнутыми в неё процессором и слотами расширения, превращающими беднягу в помесь "железного человека" и стегозавра. Т.е. в форменного дикобраза. smile

    Мне представляется, что автоматическое вплетение токопроводящих нитей (на малом уровне внешне представляющие собой пружины, позволяющие десятикратное растяжение) и всего остального прямо в ткань на этапе создания таких рубашек/свитеров/курток и т.п. более перспективно. Тем более, что создание схемы производится задолго до того как роботизированные ткацкие и вязальные станки создадут эту ткань в промышленных масштабах.

    И кто даст гарантию, что растяжение не превысит 3.1415926... и напылённые проводники не лопнут.
    Или что сворачивание такого свитера не коротнёт перехлестнувшиеся проводники.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.