Een eenvoudige en schaalbare Fabrication Methode voor biologisch Electronic Devices on Textiles

Summary

In deze paper presenteren we een protocol om organische materialen op textiel, die zorgt voor de directe integratie van organische elektronische apparaten met wearables selectief deponeren. De gefabriceerde apparaten kunnen volledig worden geïntegreerd in textiel, met respect voor hun mechanische uiterlijk en het mogelijk maken sensing mogelijkheden.

Abstract

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices cannot be worn under everyday conditions. Therefore, textiles are commonly considered the best substrate to accommodate electronic devices in wearable use. In this paper, we describe how to selectively pattern organic electroactive materials on textiles from a solution in an easy and scalable manner. This versatile deposition technique enables the fabrication of wearable organic electronic devices on clothes.

Introduction

Het gebied van draagbare elektronica is een snel groeiende markt verwachte waarde van € 50000000000 te worden in 2025, meer dan drie keer de huidige markt. De belangrijkste uitdaging voor de huidige draagbare apparaten is dat opdringerige solide elektronische bijlagen beperken het gebruik van gevestigde apparaten in draagbare systemen. Het gebruik van stoffen die al aanwezig zijn in het dagelijks leven is een zeer aantrekkelijke en directe aanpak om deze beperking te vermijden. Door zijn elastische vermogen, sommige delen van de kleding die we dragen nature in nauw contact met de huid. Vele voorbeelden van slimme kleding op de markt van vandaag zijn gebaseerd op dunn....

Protocol

1. patroonvorming geleidende polymeren op Textiel

1. Bevestig een 10 cm x 10 cm vel textiel op een vlak oppervlak voor gemakkelijke hantering tijdens het proces. Voor de textielindustrie, gebruikt een 100% interlock polyester met een dikte van 300 urn en een gebreide richting rekvermogen tot 50%.
2. Om een ​​masker met het patroon ontwerp te maken, gebruik dan een 125 urn dikke polyimide film; Een voorbeeld van de patroon is geïllustreerd in figuur 1.
   1. Gebruik een laser cutter (bijv Protolaser S, LPKF) tot patroon van de polyimide masker ^10; het patroonontwerp van een elektrode is weergegeven in....

Results

Traditionele methoden voor het aanbrengen van kleuren of patronen textiel vertrouwen op verwijderbare maskeerlagen de selectieve afzetting van kleurstoffen mogelijk maken. In figuur 1 geven we de aanpassing van die benadering om de patroonvorming van PEDOT: PSS elektroden op textiel. Als maskerende laag, gebruikten we hydrofobe polydimethylsiloxaan, waarbij de niet-beheersbare diffusie van de waterige PEDOT kan beperken PSS oplossing. Bovendien kan de zachtheid en rekbaa.......

Discussion

Het patroon van geleidende materialen is een van de eerste stappen in de vervaardiging van functionele elektronische apparaten. Dit kan lastig worden, zoals het fabricageproces moet rekening worden gehouden met de chemische en fysische eigenschappen van dergelijke materialen en de processtroom moet het materiaal cross-compatibiliteit tussen de fabricagestappen overwegen. In de microfabricage van organische elektronische inrichtingen, deze twee aspecten zijn nog groter vanwege de zeer reactieve aard van organische stoffe.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
SYLGARD 184, Silicone elastomer kit (Base and Curing agent)	Dow Corning		PDMS elastomer
The conducting polymer formulation
CleviosTM PH 1000 PEDOT:PSS	Heraeus		Conductive polymer
Ethylene glycol	Sigma-Aldrich	03750-250ML	Solvent (EG), CAS: 107-21-1
3-methacryloxypropyltrimethoxysilane	Sigma-Aldrich	M6514	Cros linker (GOPs), CAS: 2530-85-0
4-dodecylbenzenesulfonic acid	Sigma-Aldrich	44198	DBSA; CAS: 121-65-3
The ionic liquid gel
UV lamp DFE 2340	C.I.F/ ATHELEC	DP134	UV-365 nm
1-Ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate	Sigma-Aldrich	51682-100G-F	Ionic Liquid (IL), CAS: 342573-75-5
Poly(ethylene glycol) diacrylate	Sigma-Aldrich	455008-100ML	Mn 700, CAS: 26570-48-9
2-Hydroxy-2-methylpropiophenon	Sigma-Aldrich	405655-50ML	Phot Initiator (PI), CAS: 7473-98-5
The textile fabric	VWR	Spec-Wipe 7 Wipers	100% interlock knit polyester fabric
The polyimide film	DuPont	HN100	Polyimide film with 125 µm thickness