En un nuevo estudio, los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte demostraron que podían imprimir capas de tinta conductora de electricidad sobre tela de poliéster para hacer un tejido electrónico que podría usarse en el diseño de futuros dispositivos portátiles.
Dado que el método de impresión se puede completar a temperatura ambiente y en condiciones atmosféricas normales, los investigadores creen que la impresión por inyección de tinta podría ofrecer un método más simple y efectivo para fabricar textiles electrónicos, también conocidos como e-textiles. Además, los investigadores dijeron que los hallazgos sugierenpodrían extender técnicas comunes en la industria electrónica flexible a la fabricación textil. Informaron sus hallazgos en la revista Interfaces y materiales aplicados ACS .
"La impresión por inyección de tinta es una nueva tecnología que avanza rápidamente y que se utiliza en la electrónica flexible para hacer películas utilizadas en pantallas de teléfonos móviles y otros dispositivos", dijo el autor correspondiente del estudio, Jesse S. Jur, profesor de ingeniería textil, química y ciencia en NC State."Creemos que este método de impresión, que utiliza materiales y procesos que son comunes tanto en la industria electrónica como en la textil, también es prometedor para la fabricación de textiles electrónicos para dispositivos portátiles".
En el estudio, los investigadores describieron cómo utilizaron una impresora de inyección de tinta FUJIFILM Dimatix para crear un material textil electrónico duradero y flexible, lo que hicieron para crear el textil electrónico de manera confiable y sus propiedades. Parte de su desafío fue encontrar elcomposición correcta de los materiales para que la tinta líquida no se filtre a través de la superficie porosa de los materiales textiles y pierda su capacidad para conducir la electricidad.
"La impresión de textiles electrónicos ha sido un gran desafío para la industria de textiles electrónicos", dijo el primer autor del estudio, Inhwan Kim, un ex estudiante de posgrado en NC State. "Queríamos construir una estructura capa por capa, queno se ha hecho en una capa textil con impresión de inyección de tinta. Fue una gran lucha para nosotros encontrar la composición de material adecuada ".
Crearon el e-textil imprimiendo capas de tinta plateada eléctricamente conductora como un sándwich alrededor de capas de dos materiales líquidos, que actuaban como aislantes. Imprimieron esas capas sándwich sobre una tela de poliéster tejida. Después de imprimir las capas detinta plateada y materiales aislantes, hechos de uretano-acrilato y poli 4-vinilfenol, monitorearon la superficie del material con un microscopio. Descubrieron que las propiedades químicas de los materiales aislantes, así como del tejidohilos, eran importantes para mantener la capacidad de la tinta de plata líquida para conducir la electricidad y evitar que penetre a través de la tela porosa.
"Queríamos una capa de aislamiento robusta en el medio, pero queríamos mantenerla lo más delgada posible para tener toda la estructura delgada y tener el rendimiento eléctrico lo más alto posible", dijo Kim. "Además, si lo sondemasiado voluminosos, la gente no querrá usarlos ".
Los investigadores evaluaron el rendimiento eléctrico del e-textil después de doblar el material varias veces. Probaron más de 100 ciclos de doblado y encontraron que el e-textil no perdió su rendimiento eléctrico. En el trabajo futuro, quierenmejorar el rendimiento eléctrico de los materiales en comparación con los textiles electrónicos creados con métodos que requieren instalaciones especiales y condiciones atmosféricas, así como aumentar la transpirabilidad del material.
Eventualmente, quieren usar el método de impresión para crear un e-textil que podría usarse en dispositivos electrónicos portátiles, como dispositivos biomédicos que podrían rastrear la frecuencia cardíaca, o usarse como una batería para almacenar energía para dispositivos electrónicos.
"Pudimos recubrir la tinta en la tela con un material multicapa que es duradero y flexible", dijo Kim. "Lo bueno de esto es que hicimos todo con una impresora de inyección de tinta, no usamoscualquier laminación u otras metodologías. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Original escrito por Laura Oleniacz. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :