Method Article

Um método de fabricação simples e escalável para dispositivos eletrônicos orgânicos sobre os têxteis

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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Neste artigo, apresentamos um protocolo para depositar selectivamente materiais orgânicos em têxteis, que permite a integração direta de dispositivos eletrônicos orgânicos com wearables. Os dispositivos fabricados podem ser totalmente integrados nos têxteis, respeitando sua aparência mecânica e permitindo capacidades de detecção.

Abstract

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Hoje, os dispositivos eletrônicos vestíveis combinam uma grande variedade de tecnologias funcionais, elásticas e flexíveis. No entanto, em muitos casos, esses dispositivos não podem ser usados em condições cotidianas. Portanto, os têxteis são comumente considerados o melhor substrato para acomodar dispositivos eletrônicos em uso vestível. Neste artigo, descrevemos como padronizar seletivamente materiais eletroativos orgânicos em têxteis a partir de uma solução de maneira fácil e escalável. Esta técnica de deposição versátil permite a fabricação de dispositivos eletrônicos orgânicos vestíveis em roupas.

Introduction

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O campo da eletrônica wearable é um mercado em rápido crescimento deverá valer 50 bilhões de euros em 2025, mais de três vezes o mercado atual. O principal desafio para dispositivos portáteis atuais é que os anexos eletrônicos sólidos intrusivas limitar o uso de dispositivos estabelecidos em sistemas vestíveis. Usando têxteis que já estão presentes na vida cotidiana é uma abordagem muito atraente e simples para evitar esta limitação. Devido à sua capacidade elástica, algumas partes da roupa que usam são naturalmente em contacto apertado com a pele. Muitos exemplos de roupas inteligentes disponíveis no mercado hoje são baseados em, displays finas de plástico, teclados....

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Protocol

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1. padronização polímeros condutores sobre Textile

  1. Corrigir um 10 cm x folha têxtil 10 cm sobre uma superfície plana para fácil manuseio durante o processo. Para o têxtil, utilizar um tecido de poliéster tricotado de bloqueio 100% com uma espessura de 300 um e uma capacidade de malha direcção do estiramento até 50%.
  2. Para fazer uma máscara contendo o projeto de padronização, usar um filme de poliamida 125 um de espessura; um exemplo do padrão é ilustrada na Figura 1.
    1. Use um cortador de laser (por exemplo, ProtoLaser S, LPKF) com o padrão da máscara de poliimida 10; o desenho de um eléctrod....

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Results

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Os métodos tradicionais para aplicar cores ou padrões aos têxteis contar com camadas de máscara removível para permitir a deposição selectiva de corantes. Na Figura 1, mostramos a adaptação de uma tal abordagem à padronização de PEDOT: PSS eletrodos sobre têxteis. Como uma camada de máscara, foi utilizado polidimetilsiloxano hidrofóbico, que pode conter a difusão não controlável da PEDOT aquosa: solução PSS. Além disso, a maciez e capacidade de estiramento dos tecidos de.......

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Discussion

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O padrão de materiais condutores é um dos primeiros passos no fabrico de dispositivos electrónicos funcionais. Isto pode tornar-se um desafio, como o processo de fabricação tem de ter em conta as propriedades químicas e físicas de tais materiais, e o fluxo do processo deve considerar a compatibilidade cruzada material entre as etapas de fabricação. No microfabricação de dispositivos eletrônicos orgânicos, estes dois aspectos são ainda mais significativa devido à natureza altamente reativo de orgânicos. Hoje, porém, os m.......

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Disclosures

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Os autores não têm nada a divulgar.

Acknowledgements

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Os autores gostariam de agradecer a doação do BPI PIAVE AUTONOTEX pelo apoio financeiro.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
SYLGARD 184, Kit de elastômero de silicone (Base e agente de cura)Elastômero
A formulação do polímero condutorCleviosTM PH 1000 PEDOT:PSS Heraeus Polímero condutor Etilenoglicol Sigma-Aldrich 03750-250ML Solvente (EG), CAS: 107-21-1 3-
metacriloxipropiltrimetoxissilanoSigma-AldrichM6514Ligante Cros (GOPs), CAS: 2530-85-0
Ácido 4-dodecilbenzenossulfônicoSigma-Aldrich44198DBSA; CAS: 121-65-3
O gel líquido iônico
lâmpada UV DFE 2340C.I.F/ ATHELECDP134UV-365 nm
1-Etil-3-metilimidazólio etil-sulfatoSigma-Aldrich51682-100G-FLíquido Iônico (IL), CAS: 342573-75-5
Poli(etilenoglicol) diacrilatoSigma-Aldrich455008-100MLMn 700, CAS: 26570-48-9
2-Hidroxi-2-metilpropiofenononSigma-Aldrich405655-50MLPhot Initiator (PI), CAS: 7473-98-5
O tecido têxtilVWRSpec-Wipe 7 Wipers100% tecido de poliéster de malha interlock
O filme de poliimidaDuPontHN100Filme de poliimida com 125 µ m de espessura
Dow Corning PDMS

References

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  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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