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 eficaz de fabricar textiles electrónicos. también conocido como e-textiles. Además, Los investigadores dijeron que los hallazgos sugieren que podrían extender las 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 fabricar películas que se utilizan 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 se muestra 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 de manera confiable el e-textil, y sus propiedades. Parte de su desafío fue encontrar la composición correcta de 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 textil electrónica, "dijo el primer autor del estudio, Inhwan Kim, un ex estudiante de posgrado en NC State. "Queríamos construir una estructura capa por capa, que no se ha realizado sobre una capa textil con impresión por chorro 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 de sándwich sobre una tela de poliéster tejida. Después de imprimir las capas de tinta plateada y materiales aislantes, hechos de acrilato de uretano, y poli (4-vinilfenol):monitorearon la superficie del material usando un microscopio. Descubrieron que las propiedades químicas de los materiales aislantes, así como de los hilados textiles, fueron importantes para mantener la capacidad de la tinta líquida de plata para conducir la electricidad, y evitar que penetre a través del tejido poroso.

"Queríamos una capa de aislamiento robusta en el medio, pero queríamos mantenerlo lo más delgado posible para que toda la estructura fuera delgada, y tener el rendimiento eléctrico lo más alto posible, "Dijo Kim." Además, si son demasiado voluminosos, la gente no querrá usarlos ".

Los investigadores evaluaron el rendimiento eléctrico del tejido electrónico después de doblar el material varias veces. Probaron más de 100 ciclos de flexión, encontrar el e-textil no perdió su rendimiento eléctrico. En el trabajo futuro, quieren mejorar 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.

Finalmente, Quieren usar el método de impresión para crear un e-textil que pueda usarse en dispositivos electrónicos portátiles, como dispositivos biomédicos que puedan rastrear la frecuencia cardíaca. o se utiliza como batería para almacenar energía para dispositivos electrónicos.

"Pudimos recubrir la tinta de la tela con un material multicapa que es duradero y flexible, "Dijo Kim." La belleza de esto es, hicimos todo con una impresora de inyección de tinta, no utilizamos laminación ni otras metodologías ".

El estudio, "Microstructures in All-Inkjet Printed Textile Capacitors with Bilayer Interfaces of Polymer Dielectrics and Metal-Organic Decomposition Silver Electrodes" was published online in Interfaces y materiales aplicados ACS .