Мастиленоструен печат с електропроводими мастила върху полиестерни тъкани

41
Мастиленоструен печат с електропроводими мастила върху полиестерни тъкани

Изследователите от Държавния университет в Северна Каролина са отпечатали слоеве електропроводими мастила върху полиестерни тъкани, за да направят е-текстил, който може да се използва при проектирането на бъдещи текстилни материали.

Тъй като методът на печат може да се извършва при стайна температура и при нормални атмосферни условия, изследователите смятат, че мастиленоструйният печат може да предложи по-прост и по-ефективен метод за производство на електронни текстилни изделия. В допълнение, общите техники в гъвкавата електроника могат да бъдат разширени и до текстилното производство. Доклад за работата е публикуван в списанието ACS Applied Materials & Interfaces.

„Мастиленоструйният печат е бързо развиваща се технология, която се използва в гъвкавата електроника за създаване на филми, използвани в дисплеи за мобилни телефони и други устройства“, казва Джеси С. Джур, професор по текстилно инженерство, химия и наука в NC State. „Смятаме, че този метод на печат, който използва материали и процеси, често срещани както в електрониката, така и в текстилната промишленост,  показва обещание за производство на електронни материали от текстил.“

В този случай е бил използван мастиленоструен принтер Fujifilm Dimatix за създаване на издръжлив и гъвкав е-текстилен материал. Част от предизвикателството е било да се намери подходящия състав на материалите, за да се гарантира, че течното мастило няма да проникне през порестата повърхност на текстилните материали и да загуби способността си да провежда електричество.

„Отпечатването на електронни текстилни изделия беше много голямо предизвикателство за индустрията.“, каза Inhwan Kim, бивш студент в NC State. „Искахме да изградим структурата слой по слой, което досега не е правено върху текстил чрез мастиленоструен печат. За нас беше трудно да намерим правилния състав на материала. “

Слоеве от електропроводимо сребърно мастило са отпечатани като сандвич около два течни материала – уретан, акрилат и поли (4-винилфенол), които действат като изолатори. След отпечатване повърхността на материала се наблюдава с помощта на микроскоп. Химичните свойства на изолационните материали, както и на текстилните прежди, се оказват важни за поддържане на способността на мастилото от течно сребро да провежда електричество и да предотврати проникването му през порестата тъкан.

 

електропроводими мастила върху полиестерни тъкани

„Искахме здрав изолационен слой в средата, но искахме да го поддържаме възможно най-тънък, за да бъде цялата структура тънка и електрическите характеристики да са възможно най-добри“, каза Ким. „Освен това, ако са твърде обемисти, хората няма да искат да ги носят.“

Изследователите са оценили електрическите характеристики на електронния текстил, след като са огъвали материала няколко пъти. Тестовете от 100 цикъла на огъване установяват, че електронният текстил не губи електрическите си характеристики. В бъдещата работа те искат да подобрят електрическите характеристики на материалите в сравнение с електронните текстилни изделия, създадени по методи, които изискват специални условия и атмосферни условия, както и да увеличат дишането на материала.

В крайна сметка те искат да използват метода за печат, за да създадат електронен текстил, който може да се използва в преносима електроника като биомедицински устройства, които проследяват сърдечната честота, или да се използва като батерия за съхраняване на енергия за електронни устройства.

„Успяхме да нанесем мастилото върху тъканта в многослоен материал, който е едновременно издръжлив и гъвкав“, каза Ким. „Красотата на това е, че направихме всичко с мастиленоструен принтер – не използвахме никакво ламиниране или други методологии.“

Източник: innovationintextiles.com

Интернет портал за печатни технологии.