Технология лазерной печати для водонепроницаемых электронных тканей

Индустрия умных тканей находит применение в носимых устройствах для потребительского, медицинского и оборонного секторов — от мониторинга показателей жизнедеятельности пациентов до отслеживания местоположения и состояния здоровья солдат в полевых условиях и контроля усталости пилотов или водителей. Однако для умного текстиля со встроенными датчиками, беспроводной связью или технологией мониторинга состояния здоровья требуются надежные энергетические решения.

Существующие методы интеллектуального хранения энергии в текстиле, такие как вшивание батарей в одежду или использование электронных волокон, могут быть тяжелыми и иметь проблемы с емкостью. Такие электронные компоненты также могут подвергаться короткому замыканию и механическим повреждениям при контакте с потом или влагой из окружающей среды.

Был разработан масштабируемый метод для быстрого изготовления текстиля со встроенными устройствами накопления энергии. Всего за три минуты с помощью этого метода можно изготовить умную текстильную накладку размером 10 × 10 см, которая является водонепроницаемой, эластичной и легко интегрируется с технологиями сбора энергии.

Этот метод позволяет наносить лазером непосредственно на текстиль графеновые суперконденсаторы — долговечные устройства для хранения энергии, которые легко комбинируются с солнечными или другими источниками энергии. В ходе проверки концепции исследователи соединили суперконденсатор с солнечным элементом, получив эффективную, моющуюся и самозаряжающуюся умную ткань.

Суперконденсатор на основе графена полностью моющийся и может накапливать энергию, необходимую для питания интеллектуальной одежды, и его можно изготовить за считанные минуты в больших масштабах. Этот метод также может обеспечить более быстрое изготовление рулона за рулоном с использованием усовершенствованной лазерной печати на основе мультифокального производства и методов машинного обучения.