Los investigadores han incorporado con éxito circuitos electrónicos lavables, estirables y transpirables en la tela, abriendo nuevas posibilidades para textiles inteligentes y dispositivos electrónicos portátiles. Los circuitos se fabricaron con tintas económicas, seguras y respetuosas con el medio ambiente, y se imprimieron utilizando técnicas convencionales de impresión por inyección de tinta.
Los investigadores, de la Universidad de Cambridge, en colaboración con colegas en Italia y China, han demostrado cómo el grafeno, una forma bidimensional de carbono, se puede imprimir directamente en la tela para producir circuitos electrónicos integrados que son cómodos de usar.y puede sobrevivir hasta 20 ciclos en una lavadora típica.
Los nuevos dispositivos electrónicos textiles se basan en la impresión de inyección de tinta de bajo costo, sostenible y escalable de tintas basadas en grafeno y otros materiales bidimensionales, y se producen mediante técnicas de procesamiento estándar. Los resultados se publican en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Basado en un trabajo anterior sobre la formulación de tintas de grafeno para electrónica impresa, el equipo diseñó tintas de bajo punto de ebullición, que se imprimieron directamente sobre tela de poliéster. Además, encontraron que modificar la rugosidad de la tela mejoraba el rendimiento de la tela impresaLa versatilidad de este proceso permitió a los investigadores diseñar no solo transistores individuales, sino también circuitos electrónicos integrados totalmente impresos que combinan componentes activos y pasivos.
La mayoría de los dispositivos electrónicos portátiles que están disponibles actualmente se basan en componentes electrónicos rígidos montados en plástico, caucho o textiles. Estos ofrecen una compatibilidad limitada con la piel en muchas circunstancias, se dañan cuando se lavan y son incómodos de usar porque no son transpirables.
"Otras tintas para electrónica impresa normalmente requieren disolventes tóxicos y no son adecuadas para su uso, mientras que nuestras tintas son baratas, seguras y respetuosas con el medio ambiente, y se pueden combinar para crear circuitos electrónicos simplemente imprimiendo diferentes materiales bidimensionales enla tela ", dijo el Dr. Felice Torrisi del Cambridge Graphene Center, autor principal del artículo.
"La impresión textil digital ha existido durante décadas para imprimir colorantes simples en textiles, pero nuestro resultado demuestra por primera vez que dicha tecnología también se puede utilizar para imprimir todos los circuitos integrados electrónicos en textiles", dijo el coautor, el profesor RomanSordan del Politecnico di Milano. "Aunque demostramos circuitos integrados muy simples, nuestro proceso es escalable y no existen obstáculos fundamentales para el desarrollo tecnológico de dispositivos electrónicos portátiles tanto en términos de complejidad como de rendimiento".
"Los componentes impresos son flexibles, lavables y requieren bajo consumo, requisitos esenciales para aplicaciones en dispositivos electrónicos portátiles", dijo el estudiante de doctorado Tian Carey, primer autor del artículo.
El trabajo abre una serie de oportunidades comerciales para tintas de materiales bidimensionales, que van desde la tecnología de salud y bienestar personal hasta la recolección y almacenamiento de energía portátil, prendas militares, informática portátil y moda.
"Convertir fibras textiles en componentes electrónicos funcionales puede abrirse a un conjunto completamente nuevo de aplicaciones, desde la atención médica y el bienestar hasta la Internet de las cosas", dijo Torrisi. "Gracias a la nanotecnología, en el futuro nuestra ropa podría incorporar estos productos electrónicos basados en textiles, como pantallas o sensores y se vuelven interactivos ".
El uso de tintas de grafeno y otros materiales 2D relacionados GRM para crear componentes y dispositivos electrónicos integrados en telas y textiles innovadores está en el centro de los nuevos avances técnicos en la industria de los textiles inteligentes. Los equipos del Cambridge Graphene Center y Politecnicodi Milano también participa en Graphene Flagship, un proyecto paneuropeo financiado por la CE dedicado a llevar las tecnologías de grafeno y GRM a aplicaciones comerciales.
La investigación fue apoyada por subvenciones del Graphene Flagship, la Beca Synergy del Consejo Europeo de Investigación, el Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas, The Newton Trust, la Beca de Investigación Internacional de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y el Ministerio de Ciencia yTecnología de China. La tecnología está siendo comercializada por Cambridge Enterprise, el brazo de comercialización de la Universidad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene la licencia a Licencia Creative Commons . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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