序列激光燃烧的和进化辅助的铜电子沉积用于制造可穿戴电子产品
Nirmita Roy1, Nida Khattak1, Kat-Kim Phan1
1University of South Florida, Tampa, Florida 33620, United States.
ACS applied materials & interfaces
|September 21, 2023
概括
研究人员开发了一种新的方法,可以使用激光图案的木质素和铜电在织物上打印电子电路. 这种技术可以为可穿戴电子产品创建耐用,导电的电路,特别是用于医疗监控应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 织工程 织工程 织工程
背景情况:
- 可穿戴电子产品和智能织品正在改变各种行业,包括医疗保健和航空航天.
- 一个重大挑战是直接制造电子电路到织物基板上.
- 现有的方法往往缺乏实际应用所需的耐用性或集成性.
研究的目的:
- 开发一种连续制造工艺,直接在织物上制造导电电子电路.
- 为了实现适用于可穿戴应用的高导电性和机械稳定的电路.
- 通过使用开发的方法来证明电子元件在织物上的集成.
主要方法:
- 使用含有红素的油墨对织物进行处理.
- 激光诱导的红素碳化,以创建导电性图案.
- 局部化进化辅助 (HEA) 铜电用于电路金属化.
- 使用SEM,EDX,拉曼和FTIR光谱学进行材料表征.
- 机械稳定性测试,包括曲,滚动,拉伸,冲洗和粘附.
主要成果:
- 一种序列打印方法成功地在织物上制造出低电阻电路 (0.103 Ω/cm).
- 由此产生的铜纳米结构表现出了显著的机械稳定性和对织物纤维的粘附性.
- 通过HEA方法,可以成功将发光二极管接到织物电路上.
- 材料分析证实了印刷层的纳米结构和组成.
结论:
- 开发的序列打印方法为制造可靠的织品可穿戴电子产品提供了一种可行的方法.
- 该过程显示出在医疗监测和其他先进领域的应用潜力.
- 激光图案和HEA电的组合为集成电子织品提供了一个强大的平台.
