Method Article

Un metodo semplice e scalabile di fabbricazione per dispositivi elettronici organici sui tessili

DOI:

10.3791/55439

⸱

March 13th, 2017

 ,  , 
1Department of Bioelectronics, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, CMP-EMSE, MOC, 2Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo

In This Article

Summary

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In questo articolo, vi presentiamo un protocollo per depositare selettivamente materiali organici sui tessuti, che consente l'integrazione diretta di dispositivi elettronici organici con indossabili. I dispositivi fabbricati possono essere pienamente integrati nel settore tessile, rispettando il loro aspetto meccanico e consentendo capacità di rilevamento.

Abstract

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Oggi, i dispositivi elettronici indossabili combinano una grande varietà di tecnologie funzionali, estensibili e flessibili. Tuttavia, in molti casi, questi dispositivi non possono essere indossati in condizioni quotidiane. Pertanto, i tessuti sono comunemente considerati il miglior substrato per ospitare dispositivi elettronici in uso indossabile. In questo articolo, descriviamo come modellare selettivamente materiali elettroattivi organici su tessuti da una soluzione in modo semplice e scalabile. Questa versatile tecnica di deposizione consente la fabbricazione di dispositivi elettronici organici indossabili sui vestiti.

Introduction

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Il campo di elettronica indossabile è un mercato in rapida crescita dovrebbe essere del valore di 50 miliardi di euro nel 2025, più di tre volte il mercato attuale. La sfida principale per dispositivi indossabili attuale è che solidi allegati elettronici intrusive limitano l'utilizzo di dispositivi stabiliti nei sistemi indossabili. Utilizzando tessuti che sono già presenti nella vita quotidiana è un approccio molto attraente e semplice per evitare questa limitazione. Grazie alla sua capacità elastica, alcune parti dell'indumento che indossiamo sono naturalmente in stretto contatto con la pelle. Molti esempi di abiti eleganti disponibili oggi sul mercato si b....

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Protocol

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1. patterning polimeri conduttori sul tessile

  1. Fix a 10 cm x 10 cm strato tessile su una superficie piana per una facile movimentazione durante il processo. Per tessile, utilizzare un interblocco tessuto lavorato a maglia 100% poliestere con spessore di 300 um e una capacità maglia direzione di stiro fino al 50%.
  2. Per fare una maschera con il motivo patterning, utilizzare un poliimmide film 125 micron di spessore; un esempio del modello è illustrato in Figura 1.
    1. Utilizzare una taglierina laser (ad esempio, Protolaser S, LPKF) al modello della maschera poliimmide 10; il disegno del modello d....

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Results

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I metodi tradizionali per l'applicazione di colori o modelli di tessuti si affidano a strati di mascheramento rimovibili per consentire la deposizione selettiva di coloranti. Nella figura 1, mostriamo l'adattamento di un tale approccio alla patterning di PEDOT: elettrodi PSS sui tessuti. Come strato di mascheratura, abbiamo usato polidimetilsilossano idrofobico, che può trattenere la diffusione non controllabile della PEDOT acquosa: soluzione PSS. Inoltre, la morbidezza .......

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Discussion

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Il patterning di materiali conduttori è uno dei primi passi nella fabbricazione di dispositivi elettronici funzionali. Questo può diventare difficile, come il processo di fabbricazione deve tener conto delle proprietà chimiche e fisiche di tali materiali, e il flusso di processo deve considerare il materiale trasversale compatibilità tra le fasi di fabbricazione. Nella microfabbricazione di dispositivi elettronici organici, questi due aspetti sono ancora più significativi a causa della natura altamente reattiva di sosta.......

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Disclosures

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

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Gli autori desiderano ringraziare la sovvenzione BPI PIAVE AUTONOTEX per il sostegno finanziario.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
SYLGARD 184, Kit di elastomeri siliconici (base e agente indurente)Dow CorningPDMS elastomero
La formulazione del polimero conduttore
CleviosTM PH 1000 PEDOT:PSSHeraeusPolimero conduttivo
Glicole etilenicoSigma-Aldrich03750-250MLSolvente (EG), CAS: 107-21-1
3- metacrilossipropiltrimetossisilanoSigma-AldrichM6514Cros linker (GOPs), CAS: 2530-85-0
acido 4-dodecilbenzensolfonicoSigma-Aldrich44198DBSA; CAS: 121-65-3
Il gel liquido ionico
Lampada UV DFE 2340C.I.F/ ATHELECDP134UV-365 nm
1-Etil-3-metilimidazolo solfato di etileSigma-Aldrich51682-100G-FLiquido ionico (IL), CAS: 342573-75-5
Poli(glicole etilenico) diacrilatoSigma-Aldrich455008-100MLMn 700, CAS: 26570-48-9
2-idrossi-2-metilpropiofenoneSigma-Aldrich405655-50MLPhot Initiator (PI), CAS: 7473-98-5
Il tessutoVWRSpec-Wipe 7 Tergicristalli Tessutoin poliestere a maglia interlock al 100%
Il film in poliimmideDuPontHN100Film in poliimmide con 125 µ m di spessore

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Poupyrev, I., et al. Project Jacquard:Interactive Digital Textiles at Scale. Proceedings of the 2016 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems - CHI '16. , ACM Press. 4216-4227 (2016).
  2. Takamatsu, S., et al. Transparent conductive-polymer strain sensors for touch input sheets of flexible displays. J. Micromech. Microeng. 20, 075017(2010).
  3. Patel, S., et al.

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