حوزه های صنعتـــی
حوزه های صنعتـــی
مشاهده خبر

ساخت منسوجات الکترونیکی رسانا چاپ‎شده با جوهرافشان

ساخت منسوجات الکترونیکی رسانا چاپ‎شده با جوهرافشان
تاریخ خبر : ۱۳۹۸/۰۶/۰۶ تعداد بازدید : ۳۸۹۱
تعداد رای : ۰
پژوهشگران دانشگاه منچستر برای اولین بار از چاپ جوهرافشان جوهر کامپوزیتی مبتنی بر نانوذرات گرافن-نقره بسیار رسانا برای کاربردهای منسوجات الکترونیکی پوشیدنی خبر دادند. این دستاورد بسیاری از کاربردهای بالقوه منسوجات الکترونیکی پوشیدنی مبتنی بر گرافن که در آن‌ها رسانایی الکتریکی بالاتر مطلوب است را نمایان خواهد نمود.

منسوجات الکترونیکی (e-textiles) شامل وسایل الکترونیکی و اتصالات بافته‎شده یا چاپ‎شده بر روی پارچه یا داخل آن است که ادغام و یکپارچگی توابع و پیوست‎های الکترونیکی را ممکن می‎سازد. اجزا و اتصالات داخلی برای ساختار پارچه طبیعی هستند که باعث می‎شود شانس دیده شدن، پیچیده‎شدن اجزا به یکدیگر و یا پارگی توسط محیط اطراف کاهش یابد. تجهیزات الکترونیکی که می‌تواند بر روی یک وسیله نقلیه یا مخزن آویزان شود، با استفاده از پارچه‌های نساجی قابل‌دستیابی است.

ایده‌ منسوجات الکترونیکی چند دهه است که در حال بررسی است، اما با افزایش تمرکز تجاری در سی سال گذشته رونق بیشتری پیدا کرده‎است. از آنجا که این منسوجات کاربردهای صنعتی مختلفی مانند نظارت بر سلامت، جمع‎آوری داده‎‎های آموزش ورزشی، ردیابی موقعیت و وضعیت سربازان در عملیات، نظارت بر خستگی خلبان و یا راننده کامیون و غیره را دارد بسیار مورد توجه قرار گرفته‎است.

پژوهشگران دانشگاه منچستر برای اولین بار از چاپ جوهرافشان جوهر کامپوزیتی مبتنی بر نانوذرات گرافن-نقره بسیار رسانا برای کاربردهای منسوجات الکترونیکی پوشیدنی خبر دادند. چاپ جوهرافشان به دلیل داشتن چندین مزیت در مقایسه با تکنیک‎های ساخت معمولی از جمله؛ کاهش ضایعات مواد، الگوی دیجیتالی و افزودنی، رسوب مقادیر کنترل‌شده مواد و سازگاری با بستر‌های مختلف، یکی از روش‌های بسیار نویدبخش برای ساخت وسایل الکترونیکی انعطاف‌پذیر و پوشیدنی است. در حال حاضر، جوهرهای جوهرافشان مبتنی بر نانوذرات نقره، بیشترین کاربرد را در میان جوهرهای رسانا دارند؛ با این حال، قیمت بالای نقره، هزینه پردازش را افزایش می‌دهد، که استفاده از این روش را محدود می‌کند.

چاپ جوهرافشان جوهرهای مبتنی بر گرافن، رویکردی امیدوارکننده است زیرا هم مزایای چاپ جوهرافشان و هم ویژگی‌های قابل‎توجه الکترونیکی، نوری و مکانیکی گرافن در آن قابل بهره‎برداری است. اکسید گرافن کاهش‎یافته (rGO) یک انتخاب عالی برای ساخت دستگاه‌های انعطاف‌پذیر است، اما رسانایی حاصل از جوهرهای rGO محدود است. به منظور غلبه بر چنین محدودیت‌هایی، جوهرهای گرافن بکر تهیه و برای چاپ مورد استفاده قرار گرفت؛ با این وجود، هنوز هم موانعی مثل غلظت کم‎ترگرافن و حلال باقی‎مانده در الکترونیک چاپی، دمای پخت بالاتر و تعداد لایه‌های جوهرافشان مورد نیاز برای دستیابی به رسانایی مطلوب، در زمینه کار با این جوهرها وجود دارد.

پژوهشگران برای غلبه بر این مشکلات، فرمولاسیون جوهرِ جوهرافشان کامپوزیتی مبتنی بر گرافن تزئین‎شده با نانوذرات نقره بسیار رسانا را گسترش دادند که در آن رسانایی الکتریکی مورد نظر را می‎توان با چند لایه چاپ به دست آورد. این فرمولاسیون ابتدا با استفاده از یک اپلیکاتور فیلم مکعبی بهینه‌سازی شد و سپس گستره‎ای از جوهرهای جوهرافشان کامپوزیتی ساخته شد. در نهایت، جوهر کامپوزیتی گرافن-نقره بر روی سطح منسوجات پیش‎عمل‎آوری‎شده (توسط جوهرافشان) برای کاربردهای منسوجات الکترونیکی پوشیدنی با رسانایی بالا چاپ شد. این دستاورد بسیاری از کاربردهای بالقوه منسوجات الکترونیکی پوشیدنی مبتنی بر گرافن که در آن‌ها رسانایی الکتریکی بالاتر مطلوب است را نمایان خواهد نمود.

نتایج این مطالعه با عنوان "جوهرهای کامپوزیت گرافن-نقره چاپ شده با جوهرافشان بر روی منسوجات برای کاربردهای الکترونیکی پوشیدنی بسیار رسانا" در مجله Scientific Reports چاپ شده‌است.

 

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نظر شما
security code