Лазерно-печатные водонепроницаемые электронные текстили: пионеры умных тканевых энергетических решений

Промышленность умных тканей имеет применения в носимых устройствах для потребителей, здравоохранения и обороны — от мониторинга жизненных показателей пациентов до отслеживания местоположения и состояния здоровья солдат на поле и мониторинга пилотов или водителей на усталость. Умные текстили со встроенными сенсорами, беспроводной связью или технологиями мониторинга здоровья, однако, требуют надежных и надежных энергетических решений.

Текущие методы хранения энергии в умных текстилях, такие как шитье батарей в одежду или использование электронных волокон, могут быть тяжелыми и иметь проблемы с емкостью. Такие электронные компоненты также могут страдать от коротких замыканий и механических отказов при контакте с потом или влагой из окружающей среды.

Масштабируемый метод был разработан для быстрой фабрикации текстилей, встроенных с устройствами хранения энергии. Всего за три минуты метод может произвести 10 × 10-см умный текстильный патч, который водонепроницаем, растяжим и легко интегрируется с технологиями сбора энергии.

Метод позволяет графиновым суперконденсаторам — долговечным устройствам хранения энергии, которые легко комбинируются с солнечными или другими источниками питания — быть лазерно напечатанными непосредственно на текстилях. В доказательстве концепции исследователи соединили суперконденсатор с солнечной ячейкой, обеспечивая эффективную, стираемую и самозапитывающуюся умную ткань.

Графиновый суперконденсатор полностью стираем и может хранить энергию, необходимую для питания интеллектуальной одежды — и его можно сделать за минуты в крупномасштабе. Метод также может обеспечить более быструю рулонно-рулонную фабрикацию с использованием передовых лазерных печатных технологий на основе многофокальной фабрикации и техник машинного обучения.