Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego opracowali nowy atrament, który można drukować na materiałach włókienniczych, tworząc wysoce przewodzące i rozciągliwe połączenia. Ten nowy, funkcjonalny atrament umożliwi powstanie odzieży elektronicznej, na przykład odzieży sportowej i bielizny zawierającej urządzenia służące do mierzenia szeregu wskaźników biologicznych, takich jak częstość akcji serca i skurcz mięśni.

Obecna drukowana elektronika, taka jak tranzystory, diody emitujące światło i panele słoneczne, może być drukowana na podłożach z tworzyw sztucznych lub papieru, ale te podłoża mają tendencję do zbyt wysokiej sztywności lub twardości. Zastosowanie miękkiego, rozciągliwego materiału umożliwi nową generację urządzeń do noszenia, które dopasują się do ludzkiego ciała. Jednakże okazało się trudne wytwarzanie tuszu, który jest zarówno wysoce przewodzący, jak i elastyczny, bez skomplikowanego wieloetapowego procesu drukowania.

Obecnie grupa badawcza profesora Takao Someyi na wydziale Graduate School of Engineering  Uniwersytetu Tokijskiego opracowała elastyczny atrament przewodzący prąd, który można łatwo drukować na tkaninach i wzorować na jednym etapie drukowania. Atrament ten składa się ze srebrnych płatków, rozpuszczalnika organicznego, gumy fluorowej i fluorowego środka powierzchniowo czynnego. Tusz wykazywał wysoką przewodność nawet wtedy, gdy był rozciągnięty do ponad trzy razy większej niż pierwotna długość, co oznacza najwyższą wartość odnotowaną dla rozciągliwych przewodów.

Za pomocą tego nowego atramentu grupa stworzyła sensor aktywności mięśni na nadgarstku, drukując elastyczny przewodnik na materiale sportowym i łącząc go z organicznym obwodem wzmacniacza tranzystorowego. Ten czujnik może mierzyć aktywność mięśni poprzez wykrywanie potencjałów elektrycznych mięśni na powierzchni 4×4 centymetry kwadratowe, z dziewięcioma elektrodami ustawionymi 2 centymetry od siebie w siatce 3×3.

„Nasz zespół dąży do opracowania wygodnych urządzeń do noszenia, które zostały opracowany w ramach tego przedsięwzięcia” – mówi Someya. „Największym wyzwaniem było uzyskanie wysokiej przewodności i rozciągliwości za pomocą prostego, jednoetapowego procesu drukowania. Udało nam się to osiągnąć dzięki zastosowaniu środka powierzchniowo czynnego, który pozwalał srebrnym płatkom na samodzielne składanie się na powierzchni nadrukowanego wzoru, zapewniając wysoką przewodność, a jednocześnie zachowując elastyczność tworzywa.”

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here