لباس هوشمند با فلز مایع برگرفته از جلبک!



فرارو- صنعت طراحی و تولید پوشاک هوشمندانه، در حالی که به ظاهر مبتدی به نظر می رسد، سرمایه گذاری های عظیمی را به دست آورده است. این فناوری که می تواند خدمات قابل توجهی به ما ارائه دهد، اخیرا شاهد نوآوری در تولید این لباس ها بوده است که بر اساس آن، فلزی که به عنوان یراق آلات لباس هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد، به صورت مایع و جوهر در چاپ سه بعدی قرار می گیرد. لباس ها.

به گزارش فرارو، در آینده، لباس های هوشمند می تواند بخشی جدایی ناپذیر از زندگی ما باشد، زبان بدن ما را کنترل کند، با گوشی های هوشمند تعامل داشته باشد و سلامت کلی ما را مدیریت کند. اما قبل از رویاپردازی، دانشمندان ابتدا باید راهی برای نصب مدارهای پیچیده، انعطاف پذیر و بادوام از نظر اقتصادی بر روی انواع پارچه پیدا کنند. در حال حاضر، با توجه به مطالعه در مواد و رابط های کاربردی ACS گزارش شده است که محققان یک جوهر چاپ سه بعدی رسانا ساخته شده از قطرات فلز مایع با پوشش آلژینات، پلیمری مشتق شده از جلبک، ساخته اند.

وسایل الکترونیکی معمولی بادوام هستند و نمی توانند در برابر حرکات پیچشی و کششی که لباس در طول فعالیت های عادی روزانه تجربه می کند، مقاومت کند. در همین حال، فلزات مایع مبتنی بر گالیوم (LMs)، به دلیل سیالیت طبیعی و رسانایی عالی، مواد امیدوارکننده‌ای برای ساخت قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر هستند. با این حال، LMها به خوبی به پارچه‌ها نمی‌چسبند و کشش سطحی بالای آن‌ها باعث می‌شود که در طی پرینت سه‌بعدی به جای تشکیل مدارهای پیوسته سیال، توپی شکل شوند. در یک مطالعه جدید، جونگ هی و همکارانش سعی کردند نوع جدیدی از جوهر رسانا را ایجاد کنند که می تواند مستقیماً به صورت سه بعدی روی لباس هایی با الگوهای پیچیده چاپ شود.

محققان LM و آلژینات را برای ساخت جوهر مخلوط کردند. هم زدن محلول و حذف مایع اضافی منجر به تشکیل قطرات LM پوشیده شده با پوسته میکروژل آلژینات شد. جوهر آنقدر ضخیم است که برای چاپ سه بعدی در یک نازل فشرده می شود و پیوندهای هیدروژنی موجود در میکروژل را می شکند و آن را صاف تر می کند. هنگامی که جوهر به سطح پارچه می رسد، پیوندهای هیدروژنی تغییر می کند و به الگوی چاپ شده اجازه می دهد شکل خود را حفظ کند. این تیم جوهر جدید را بر روی سطوح مختلف از جمله کاغذ، پارچه پلی استر، نوار نبافته و اکریلیک چاپ کردند. اگرچه الگوهای چاپ شده در ابتدا رسانا نبودند، اما محققان آنها را با کشش، فشردن یا انجماد فعال کردند که باعث شد شبکه‌های آلژینات خشک شده برای اتصال قطره LM ترک بخورند.

پس از فعال سازی، بردهای مدار چاپی دارای رسانایی الکتریکی و خواص حسی عالی هستند. علاوه بر این، اعمال ولتاژ کمی به انتهای مدار باعث گرم شدن آن حتی در دماهای بسیار سرد می شود. برای نشان دادن قابلیت های جوهر، این تیم یک سری لوازم الکترونیکی سه بعدی را روی لباس های تجاری چاپ کردند. آنها روی یک تی شرت، برچسب ارتباطی را چاپ می کنند که تلفن هوشمند نزدیک را برای باز کردن یک وب سایت راهنمایی می کند. سنسورهای دیگری که روی لباس چاپ می شوند، حرکت مفصل آرنج یا زانو را کنترل می کنند. همچنین، مداری که توسط یک باتری کوچک تغذیه می شود، الگوی چاپ شده را در کمتر از یک دقیقه تا بیش از 120 درجه فارنهایت گرم می کند. دانشمندان می گویند جوهر LM-alginate را می توان با خیساندن پارچه در محلول ضعیف هیدروکسید سدیم بازیافت کرد تا فلز مایع تازه را برای کاربردهای جدید بازیابی کند.

منبع: techxplore

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو


تمامی اخبار به صورت تصادفی و رندومایز شده پس از بازنویسی رباتیک در این سایت منتشر شده و هیچ مسئولتی در قبال صحت آنها نداریم