Summary
इस पत्र में, हम एक प्रोटोकॉल चुनिंदा वस्त्रों पर कार्बनिक सामग्री, जो wearables के साथ कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की प्रत्यक्ष एकीकरण के लिए अनुमति देता है जमा करने के लिए उपस्थित थे। गढ़े उपकरणों को पूरी तरह वस्त्रों में एकीकृत किया जा सकता है, उनके यांत्रिक उपस्थिति का सम्मान करने और संवेदन क्षमताओं को सक्षम।
Introduction
पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में एक तेजी से बढ़ते बाजार 2025 में 50 अरब यूरो के लायक होने के लिए, तीन बार मौजूदा बाजार से अधिक की उम्मीद है। मुख्य चुनौती वर्तमान पहनने योग्य उपकरणों का सामना करना पड़ है कि घुसपैठ ठोस इलेक्ट्रॉनिक संलग्नक पहनने योग्य सिस्टम में स्थापित उपकरणों के उपयोग की सीमा है। कपड़ा कि पहले से ही रोजमर्रा की जिंदगी में मौजूद हैं का उपयोग करते हुए एक बहुत ही आकर्षक और सीधा इस सीमा से बचने के लिए दृष्टिकोण है। अपने लोचदार क्षमता के कारण, कपड़ों के कुछ भागों है कि हम पहनते त्वचा के साथ तंग संपर्क में स्वाभाविक रूप से कर रहे हैं। स्मार्ट बाजार पर आज उपलब्ध कपड़े के कई उदाहरण पतली, प्लास्टिक प्रदर्शित करता है, की बोर्ड, और प्रकाश स्रोत उपकरणों वस्त्रों में एम्बेडेड, एक फैशन तरीका 1 में मनुष्य के साथ इलेक्ट्रॉनिक्स जोड़ने पर आधारित हैं। खेल के अभ्यास में, स्वास्थ्य की निगरानी कपड़ा इलेक्ट्रोड, जो आरामदायक विकल्प के सामान्यतः चिपकने वाला इलेक्ट्रोड और धातु रिस्टबैंड इस्तेमाल करने के प्रस्ताव पर निर्भर करता है। इधर, प्रवाहकीय फाइबर हैंसीधे त्वचा में जलन और विस्तार पहनने के दौरान अन्य असुविधाएँ को रोकने के लिए फैलने वाला कपड़ों के साथ एकीकृत। इसके अतिरिक्त, कपड़ा वक्रता सेंसर गति 2 कब्जा करने के लिए, कार्यात्मक रोबोट actuators 3 के विकास के लिए कतरनी सेंसर एकीकृत करने के लिए, और निश्चित रूप से पसीना 4 में एक analyte का पता लगाने के माध्यम से biosensors एकीकृत करने के लिए एकीकृत करने के लिए अवसरों के एक नंबर प्रदान करते हैं।
आधुनिक पहनने योग्य तकनीक कार्बन आधारित अर्धचालक सामग्री है कि अद्वितीय गुण के साथ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों देने पर निर्भर करता है। "सॉफ्ट" ऑर्गेनिक्स की प्रकृति परंपरागत ठोस राज्य इलेक्ट्रॉनिक्स की तुलना में मानव शरीर के साथ interfacing के लिए बेहतर यांत्रिक गुणों प्रदान करता है। इस यांत्रिक अनुकूलता, यंत्रवत् लचीला substrates के साथ रखा है, इस तरह के वस्त्रों के रूप में उपकरणों में गैर-तलीय फार्म कारकों के प्रयोग के लिए सक्षम बनाता है। ऑर्गेनिक्स के उपयोग उनके मिश्रित हाथी के कारण भी जीवन विज्ञान में प्रासंगिक हैctronic और ईओण चालकता 5। इसके अलावा, जैविक semiconducting और optoelectronic सामग्री प्रदर्शन, ट्रांजिस्टर, तर्क, और बिजली की क्षमताओं 6, 7, 8, 9 के साथ कार्यात्मक उपकरणों की एक बड़ी विविधता को सशक्त। इस तरह के कार्बनिक उपकरणों के निर्माण में मुख्य कठिनाई पर वस्त्रों की गैर-तलीय सतहों कार्यात्मक सामग्री की नियंत्रित बयान है। परम्परागत तकनीक microfabrication मुख्य रूप से कपड़ा substrates के संरचनात्मक dimensionality के साथ बयान प्रक्रिया की असंगति द्वारा सीमित हैं।
यहाँ, हम एक सरल और स्केलेबल निर्माण प्रोटोकॉल है कि संरचित वस्त्रों पर पॉलिमर का आयोजन के चुनिंदा बयान के लिए अनुमति देता है का वर्णन है। प्रस्तुत प्रक्रिया पहनने योग्य और conformal इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण के लिए सक्षम बनाता है। दृष्टिकोण सी के patterning पर आधारित हैommercially उपलब्ध आयोजन बहुलक पाली (3,4-ethylenedioxythiophene): पाली (styrene सल्फ़ोनेट) (PEDOT: पीएसएस) और एक elastomeric स्टैंसिल सामग्री polydimethylsiloxane (PDMS) कपड़ा पर। साथ ही साथ वस्त्रों की नरम और stretchable गुण की अवधारण के लिए, पीएसएस समाधान: इस संयोजन जलीय PEDOT के कुशल प्रसूति के लिए अनुमति देता है। यह सरल और विश्वसनीय निर्माण विधि सीधे एक लागत प्रभावी और औद्योगिक रूप से स्केलेबल ढंग से कपड़ा पर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक किस्म के निर्माण के लिए मार्ग प्रशस्त।
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Protocol
वस्त्र पर 1. patterning के आयोजन पॉलिमर
- प्रक्रिया के दौरान आसान से निपटने के लिए एक तलीय सतह पर एक 10 सेमी x 10 सेमी कपड़ा शीट को ठीक करें। कपड़ा के लिए, 300 माइक्रोन की मोटाई और 50% करने के लिए एक बुनना दिशा खिंचाव क्षमता के साथ एक 100% गूंथ बुनना पॉलिएस्टर कपड़े का उपयोग करें।
- एक मुखौटा patterning डिजाइन युक्त बनाने के लिए, एक 125 माइक्रोन मोटी Polyimide फिल्म का उपयोग करें; पैटर्न का एक उदाहरण चित्रा 1 में सचित्र है।
- पैटर्न polyimide मुखौटा करने के लिए 10 एक लेजर कटर (जैसे, Protolaser एस, LPKF) का उपयोग करें; एक इलेक्ट्रोड के पैटर्न डिजाइन चित्रा 1 में सचित्र है।
- कोट PDMS निर्माण (10: 1 अनुपात के आधार एजेंट के इलाज के लिए) मुखौटा (Polyimide फिल्म) के शीर्ष पर 200 माइक्रोन है और एक पर एक गीला फिल्म मोटाई के साथ एक स्वचालित टेप कास्टिंग उपकरण (कश्मीर नियंत्रण प्रिंट coater, डॉक्टर ब्लेड) का उपयोग 6 मीटर / मिनट की गति कोटिंग। 3 सेमी एक्स 5 सेमी की एक मुखौटा के लिए लगभग 0.5 एमएल का प्रयोग करें। वें प्रदर्शन करनाधूआं हुड के तहत प्रक्रिया है।
- धीरे PDMS लेपित मुखौटा करने के लिए कपड़े हस्तांतरण। 10 मिनट के लिए, जिसके बाद PDMS पूरी तरह से कपड़ा संरचना में लीन हो जाना चाहिए के लिए छोड़ दें।
- 10 मिनट के लिए 100 डिग्री सेल्सियस पर एक हवाई ओवन में नमूना इलाज।
- आयोजन बहुलक तैयार: PEDOT: पीएसएस फैलाव (80 एमएल), इथाइलीन ग्लाइकॉल (20 एमएल), 4-dodecylbenzenesulfonic एसिड (40 μL), और धूआं हुड में 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (1 एमएल)।
- ब्रश-कोट PEDOT: समाधान का एक समरूप प्रवेश जब तक कपड़ा के PDMS-मुक्त क्षेत्र पर पीएसएस समाधान प्राप्त की है। एक समान पैटर्न रंग प्राप्त करने के लिए इस चरण को दोहराएँ। के बारे में 1 एमएल / 2 सेमी लागू करें।
- पीएसएस समाधान: PEDOT सुखाने के लिए 1 घंटे के लिए 110 डिग्री सेल्सियस पर कपड़े का इलाज। कपड़ा है कि उच्च तापमान उपचार के प्रति संवेदनशील हैं, नायलॉन की तरह के लिए 60 डिग्री सेल्सियस के तापमान को कम करें।
2. जैविक उपकरण निर्माण
नोट: धारा 1 describ में प्रोटोकॉलवस्त्रों पर सामग्री के संचालन के चयनात्मक बयान तों। निम्न वर्गों जैविक उपकरणों बनाना, खिंचाव सेंसर, OECT ट्रांजिस्टर, त्वचीय इलेक्ट्रोड, और capacitive सेंसर तरह की जरूरत के लिए अतिरिक्त कदम का वर्णन करेंगे।
- धारा 1 में वर्णित के रूप में, कपड़ा पर खिंचाव सेंसर, चित्रा 3 ए में दिखाया गया है, पैटर्न इलेक्ट्रोड लाइनों के निर्माण के लिए, 1.1-1.5 कदम।
नोट: पैटर्न डिजाइन का एक उदाहरण चित्रा 3 ए में दिखाया गया है। इस तरह के सेंसर का निर्माण किसी भी अतिरिक्त कदम की आवश्यकता नहीं है। - चित्रा 3 बी में दिखाया गया ट्रांजिस्टर डिजाइन बनाना, पैटर्न एक नायलॉन बुना रिबन धारा 1 में वर्णित चरणों का पालन करने पर ट्रांजिस्टर सरणियों थोड़ा PDMS annealing और PEDOT संशोधित: पीएसएस के इलाज के कदम 60 डिग्री पर इलाज से नायलॉन के थर्मल गिरावट से बचने के लिए एक लंबे समय के लिए सी।
- त्वचीय इलेक्ट्रोड का निर्माण, चित्रा -3 सी में दिखाया गया है के लिए, एक जमापीएसएस कपड़ा: नमूनों PEDOT पर आयनिक जेल।
- एक ईओण का तरल जेल मिश्रण ईओण का तरल युक्त, 1-इथाइल-3-methylimidazolium एथिल सल्फेट तैयार करें; पार से जोड़ने एजेंट, पाली (एथिलीन ग्लाइकोल) diacrylate; और photoinitiator, 0.6 / 0.35 / 0.05 क्रमश: एक (वी / वी) के अनुपात में 2-हाइड्रोक्सी-2-methylpropiophenone।
- कोट PEDOT: ईओण का तरल (20 μL / 2 सेमी) के साथ पीएसएस इलेक्ट्रोड और ड्रॉप कास्टिंग से कदम 2.3.1 (25 μL / 2 सेमी) से ईओण का तरल जेल मिश्रण जोड़ें।
- पराबैंगनी प्रकाश (365 एनएम) को बेनकाब 10-15 मिनट के लिए एक crosslinking प्रतिक्रिया आरंभ करने के लिए, जेल solidifies तक। धूआं हुड में इस कदम को पूरा करें। यूवी प्रदर्शन के दौरान एक यूवी सुरक्षात्मक पिंजरे का प्रयोग करें।
- Capacitive सेंसर निर्माण के लिए, PEDOT का उपयोग करें: एक इन्सुलेट सामग्री (चित्रा 3 डी) के साथ अछूता पीएसएस कपड़ा इलेक्ट्रोड।
- कीबोर्ड की तरह PEDOT बचाने: PDMS का उपयोग कर पीएसएस इलेक्ट्रोड; कुंजीपटल डिजाइन चित्रा 2 बी <में देखा जा सकता है/ Strong>। कपड़े के शीर्ष पर PDMS सूत्रीकरण बांटना और एक squeegee के साथ अतिरिक्त हटा दें।
- 10 मिनट के लिए 100 डिग्री सेल्सियस पर एक ओवन में कपड़ा रखें। धूआं हुड में इस कदम को पूरा करें।
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Representative Results
कपड़ा करने के लिए रंग या पैटर्न को लागू करने के लिए पारंपरिक तरीकों हटाने योग्य मास्किंग परतों पर भरोसा करते हैं रंगों के चुनिंदा बयान की अनुमति है। वस्त्रों पर पीएसएस इलेक्ट्रोड: चित्रा 1 में, हम PEDOT की patterning करने के लिए इस तरह के एक दृष्टिकोण के अनुकूलन दिखा। पीएसएस समाधान: एक मास्किंग परत के रूप में, हम हाइड्रोफोबिक polydimethylsiloxane, जो जलीय PEDOT के गैर चलाया प्रसार को नियंत्रित कर सकते हैं इस्तेमाल किया। इसके अलावा, कोमलता और बुना हुआ और बुना वस्त्रों की खिंचाव PDMS की लोचदार और यांत्रिक गुणों के लिए धन्यवाद संरक्षित किया जा सकता है।
चित्रा 1 में, इस प्रक्रिया Polyimide फिल्म (चरण 1) से patterning गुरु की तैयारी के साथ शुरू होता है। पैटर्न रूपरेखा के डिजाइन एक लेजर द्वारा फिल्म पर खुदी हुई है। एक टेप कास्टिंग उपकरण का उपयोग, PDMS इस मास्टर (चरण 2) पर लागू किया जाता है, और कपड़ा यह की चोटी (चरण 3) पर रखा गया है। टी वह PDMS तो उत्तरोत्तर वस्त्र (4 चरण) में फैला हुआ है। इस हस्तांतरण को रोकने के लिए, एक छोटी थर्मल annealing प्रक्रिया PDMS इलाज करने के लिए आवश्यक है। चिपचिपाहट और PDMS की मोटाई प्रसार को नियंत्रित करने और मास्टर डिजाइन के निर्दोष प्रतिकृति के लिए बीमा है, इलाज एजेंट और कोटिंग मानकों के विभिन्न मात्रा का उपयोग क्रमश द्वारा समायोजित किया जा सकता है। अंत में, आयोजन समाधान ब्रश से पेंट असुरक्षित कपड़ा पर और (5 कदम) सुखाने के लिए पकाया जाता है। polyimide मास्टर तो कपड़ा सतह से delaminated है। निर्माण प्रवाह का परिणाम है, चित्रा 1 में सचित्र हैं सही पर। इस मामले में, सफल patterning बुना हुआ पॉलिएस्टर पर रखा गया था। इस तरह के एक कपड़ा पर patterning संकल्प 1 मिमी से अधिक है। हालांकि, कम संकल्प भी कसकर बुनना या बुना कपड़ा पर प्राप्त की जा सकती है। इस बयान तकनीक का उपयोग करना, कपड़ा का आयोजन की अनुमानित चादर प्रतिरोध 230 Ω / वर्ग के करीब है।
_content "fo: रख-together.within-पेज =" 1 "> बुनना और बुने हुए वस्त्र पर कार्यात्मक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उदाहरण चित्रा 3 ए और बी, सफलतापूर्वक गढ़े PEDOT सहित में दिखाया जाता है। बुनना वस्त्रों पर पीएसएस इलेक्ट्रोड प्राकृतिक घोड़े की नाल की व्यवस्था बुनना वस्त्रों में फाइबर कपड़ों के लिए समायोज्य खिंचाव। बुनना संरचनाओं के इस वसंत की तरह क्षमता अत्यधिक संवेदनशील तनाव सेंसर 11 में परिणाम कर सकते हैं प्रदान करता है। कपड़ा संरचना में एक साधारण विरूपण प्रवाहकीय की घुमा के कारण विद्युत प्रतिरोधकता में एक परिवर्तन से परिलक्षित होता है धागे में फाइबर। इसके अतिरिक्त, वस्त्रों की हीड्रोस्कोपिक क्षमता का लाभ लेने से, चित्रा 3 बी में इलेक्ट्रोड की सरणी वस्त्रों पर नमूनों था आयताकार चैनलों और विभिन्न फाटक की चौड़ाई है, जो पहनने योग्य पसीना संवेदन में इस्तेमाल किया जा सकता है के साथ तलीय ट्रांजिस्टर बनाने के लिए। इस तरह की एक ज्यामितीय विन्यास जैविक विद्युत transisto में प्रयोग किया जाता हैरुपये (OECT) संवेदन के लिए जो चैनल और गेट एक analyte 12 का एक नमूना से जुड़े हुए हैं।प्रस्तुत patterning तकनीक वस्त्रों पर जटिल कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण के लिए बढ़ाया जा सकता है। PDMS स्टैंसिल patterning प्रक्रिया के बाद कपड़ा में रहता है के रूप में, अतिरिक्त परतों PEDOT पर नमूनों जा सकता है: PSS-लेपित कपड़ा का आयोजन। पीएसएस इलेक्ट्रोड, क्रमश: चित्रा 2 में, हम प्रक्रिया है जिसमें एक ईओण का तरल जेल समाधान (चित्रा 2A) और PDMS सूत्रीकरण (चित्रा 2 बी) functionalize या एक PEDOT की सतह को अलग-थलग करने के लिए लागू किया गया प्रस्तुत करते हैं। आयोनिक जैल काफी हद तक त्वचीय इलेक्ट्रोड में उपयोग किया जाता है। कपड़ा के संचालन में एक ईओण जेल के समावेश electrophysiological निगरानी के लिए 10 पहनने योग्य वस्त्र इलेक्ट्रोड निर्माण करने के लिए इस्तेमाल किया गया था और चित्रा -3 सी में सचित्र है। Capacitive सेंसर ख किए गए थेY PDMS के साथ कपड़ा इलेक्ट्रोड सतह इन्सुलेट। जब इलेक्ट्रोड छुआ था समाई में एक परिवर्तन का पता चला था। के रूप में चित्रा 3 डी में दिखाया गया है इस तरह के एक स्पर्श के प्रति संवेदनशील उपकरण है, एक कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक कपड़ा कीबोर्ड 13 निर्माण करने के लिए इस्तेमाल किया गया था।
चित्रा 1. प्रक्रिया कपड़ा पर पॉलिमर के संचालन के patterning illustrating प्रवाह। प्रक्रिया प्रवाह कपड़ा पर पॉलिमर के संचालन के patterning को दर्शाता हुआ। चरण 1: मुखौटा तैयारी; चरण 2: polyimide patterning मुखौटा वांछित डिजाइन की रूपरेखा को परिभाषित करने पर PDMS बयान; चरण 3: PDMS लेपित मुखौटा पर कपड़ा की नियुक्ति से मास्किंग परत के हस्तांतरण; चरण 4: कपड़ा के थोक में PDMS के हस्तांतरण, चरण 5: असुरक्षित कपड़ा पर बहुलक समाधान के संचालन के बयान। सही पर चित्रों को दिखाने के resuप्रक्रिया प्रवाह की महत्वपूर्ण कदम के एलटीएस। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2. दो निर्माण जैविक उपकरणों के उदाहरण हैं। निर्माण जैविक उपकरणों के दो उदाहरण हैं। क) आयोनिक PEDOT पर तरल जेल कोटिंग: त्वचीय संवेदन के लिए पीएसएस कपड़ा इलेक्ट्रोड। टच सेंसर के लिए पीएसएस कपड़ा इलेक्ट्रोड: ख) PEDOT पर इन्सुलेशन परत बयान। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
3. कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक पाठ के फोटोग्राफ चित्राइले उपकरणों। क) PEDOT: खिंचाव संवेदन के लिए पीएसएस इलेक्ट्रोड। ख) पहनने योग्य biosensing के लिए OECT ट्रांजिस्टर के ऐरे। ग) परिपत्र PEDOT: पीएसएस इलेक्ट्रोड त्वचीय इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी के लिए एक ईओण का तरल जेल के साथ लेपित। घ) एक पहनने योग्य कीबोर्ड के लिए कार्बनिक टच सेंसर। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
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Discussion
आयोजन सामग्री की patterning कार्यात्मक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में पहला कदम से एक है। यह चुनौतीपूर्ण हो सकता है, क्योंकि निर्माण की प्रक्रिया को ध्यान में इस तरह की सामग्री का रासायनिक और भौतिक गुण लेने की जरूरत है, और इस प्रक्रिया प्रवाह निर्माण कदम के बीच सामग्री पार अनुकूलता पर विचार करने की जरूरत है। जैविक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के microfabrication में, इन दो पहलुओं ऑर्गेनिक्स उच्च प्रतिक्रियाशील प्रकृति के कारण और भी अधिक महत्वपूर्ण हैं। आज, हालांकि, कार्बनिक पदार्थों अत्यधिक उनके विद्युत लोचदार संपत्तियों 14, 15 के लिए पहनने योग्य और लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आकर्षक हैं। पूरी तरह से एकीकृत इलेक्ट्रॉनिक पहने जाने योग्य प्राप्त करने के लिए कपड़ा करने के लिए इस तरह की तकनीकों के हस्तांतरण उनके तीन आयामी संरचना द्वारा सीमित है। परम्परागत microfabrication में इस्तेमाल की तकनीक ही पतली substr पर आयोजित करने की स्याही inkjet या स्क्रीन प्रिंटिंग के लिए प्रतिबंधित कर रहे हैंAtes और कपड़ा 16, 17, 18। पारंपरिक कढ़ाई तकनीक, जहां एक भी फाइबर कपड़ा में सिलना है, अभी भी औद्योगिक उत्पादन scalability का अभाव है।
कार्बनिक पदार्थों की patterning में सबसे महत्वपूर्ण पहलू बिजली के गुणों के बिना परेशान बयान है। Patterning तकनीक चित्र 1 में वर्णित ऑर्गेनिक्स के प्रत्यक्ष बयान पर निर्भर करता है, बयान तकनीक या उपकरण के विनिर्देशों को पूरा करने के लिए कोई ज़रूरत नहीं के साथ। कार्बनिक पदार्थों उनके प्रदर्शन का सबसे अच्छा करने के लिए तैयार कर रहे हैं और उसके बाद सीधे चुने हुए कपड़े संरचना पर जमा किया जा सकता है। PDMS की उपयोगिता कपड़ा पर समाधान से पैटर्न सामग्री की कुंजी है। कम चिपचिपापन समाधान से सामग्री का आयोजन, बजाय पेस्ट की तरह स्याही का उपयोग करने का आवेदन, एक conformal और कपड़ा संरचना में गहरी कोटिंग सक्षम बनाता है। हालांकि, यह selectiv सीमाई बयान और patterning के संकल्प का नुकसान होता है। हम PDMS से एक नकारात्मक पैटर्न बनाने के कपड़ा में गैर नियंत्रित आयोजन समाधान प्रवेश को नियंत्रित करने के लिए कर इस कमी को दूर किया है। PDMS की रणनीतिक विकल्प इसकी visco- इलास्टिक गुण है, जो कपड़ा खिंचाव और लचीलापन बनाए रखने पर आधारित है। PDMS भी हाइड्रोफोबिक है और PEDOT के प्रसार के नियंत्रण की अनुमति देता है: patterning के दौरान पीएसएस पानी आधारित समाधान। हम जानते हैं कि प्रवाहकीय इस प्रोटोकॉल का उपयोग कर निर्मित पैटर्न यांत्रिक विकृतियों के दौरान अच्छा विद्युत चालकता और स्थिरता का प्रदर्शन किया मनाया। इस विधि स्मार्ट घटकों इलेक्ट्रॉनिक क्षमताओं है कि के साथ मौजूदा कपड़ों के भविष्य अनुकूलन के लिए अनुमति देता है। हालांकि, महत्वपूर्ण और, कुछ मामलों में, प्रस्तावित दृष्टिकोण के अंक को सीमित करने से एक अभी भी पहनने योग्य परिस्थितियों में कार्बनिक पदार्थ स्थायित्व है। इस तरह के यांत्रिक तनाव प्रतिरोध और व्यवहार धोने के बाद एक के रूप में कुछ पहलुओं,कार्बनिक का आयोजन वस्त्रों की एन डी सुखाने, अभी भी अज्ञात है।
पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स की बड़ी संख्या को stretchable उपकरणों, जहां वसंत संरचनाओं की तरह डिवाइस विरूपण के दौरान बिजली कनेक्शन को बनाए रखने के लिए बनाई गई हैं पर भरोसा करते हैं। कपड़ा प्रकार पर निर्भर करता है, बुनना कपड़े में फाइबर एक घोड़े की नाल डिजाइन में इकट्ठा कर रहे हैं, संरचना के यांत्रिक खिंचाव प्रदान करते हैं। आयोजन सामग्री के साथ इन कपड़ा कोटिंग के रूप में चित्रा 3 ए में दिखाया गया व्यक्ति फाइबर, स्मार्ट कपड़े में तनाव और गति सेंसरों के रूप में कार्य करने के लिए अनुमति देता है। इसके अलावा, अधिक जटिल geometries डिवाइस आसानी से नमूनों जा सकता है, न केवल बुनना पर, लेकिन यह भी बुने हुए कपड़े पर। चित्रा 3 बी में, हम चर geometries के साथ OECTs की एक सरणी प्रस्तुत करते हैं। पारंपरिक photolithography में, बड़े और छोटे सुविधाओं के एक साथ निर्माण कई कदम की आवश्यकता के बिना प्राप्त करने के लिए लगभग असंभव है। हम अपने patterning तकनीक उत्पादन करने में सक्षम है कि प्रदर्शनएक संकल्प है कि करने के बारे में एक सौ गुना अधिक 0.5 मिमी से भिन्न होता है के साथ ई पैटर्न। ऐसे ट्रांजिस्टर सीधे एक समायोज्य समय प्रतिक्रिया और पता लगाने के संकल्प के साथ 19 पहनने योग्य पसीना संवेदन में इस्तेमाल किया जा सकता है।
हमने दिखा दिया है कि PDMS भी अतिरिक्त कार्यात्मक परतों से लगातार बयान एक चयनात्मक तरीके से, के रूप में चित्रा 2 में दिखाया सक्षम बनाता है। डिवाइसेज तो वस्त्रों में एकीकृत किया जा सकता है और बनने के लिए पूरी तरह से पहनने योग्य सिस्टम पर एकीकृत। चित्रा 2A में प्रक्रिया एक त्वचीय कपड़ा इलेक्ट्रोड, जहां इलेक्ट्रोड और त्वचा के बीच संपर्क एक ईओण का तरल जेल के साथ बढ़ाया है के निर्माण से पता चलता है। त्वचीय इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी में धारण इलेक्ट्रोड रिकॉर्डिंग के दौरान पहनने वाला और इलेक्ट्रोड के बीच बिजली के संपर्क गिरावट की वजह से गति कलाकृतियों से पीड़ित हैं। कपड़ा इलेक्ट्रोड पर आयनिक जैल को एकीकृत करने की संभावना के साथ एक कुशल संचार चैनल खोलता हैमानव शरीर है, जो पहनने योग्य स्वास्थ्य उपकरणों में वांछित है। एक ऐसी युक्ति का एक उदाहरण चित्रा -3 सी में देखा जा सकता है।
अन्य सक्रिय सामग्री के लगातार बयान इस तरह के कार्बनिक बैटरी, capacitors, सौर कोशिकाओं, ट्रांजिस्टर, या सेंसर के रूप में एक ढेर ज्यामिति का उपयोग उपकरणों, हो सकती है। चित्रा 2 बी इन्सुलेट या ढांकता हुआ सामग्री के बयान मार्ग दिखाता है। एक पहनने योग्य कार्बनिक कीबोर्ड (चित्रा 3 डी) इस प्रक्रिया है, जहां PDMS इलेक्ट्रोड के शीर्ष पर एक ढांकता हुआ परत बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है का उपयोग कर निर्मित किया जा सकता है। इस तरह के एक उपकरण कैपेसिटिव भिन्नता इलेक्ट्रोड और एक उंगली, पहनने योग्य कंप्यूटिंग और मानव-मशीन interfacing में संभावित दिलचस्प आवेदन किया जा सकता है जो बीच संवेदन में सक्षम है।
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Materials
| 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 |
References
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