Edición 232-2021 Print News

ESPECIAL TEXTIL
Cuando se trata de procedimientos de impresión, los
investigadores siempre están tratando de optimizar el
proceso para lograr una mayor eficiencia. Los científicos de
la Universidad Estatal de Carolina del Norte presentaron un
nuevo estudio en el que demostraron que podían imprimir
varias capas de tinta conductora de electricidad sobre
material de poliéster para crear un e-textil que
posiblemente podría aplicarse para trazar el mapa de
futuros productos portátiles. ¿Cómo funciona eso
exactamente?
El comienzo suele ser sencillo. En este caso específico,
una impresora de inyección de tinta FUJIFILM Dimatix fue la
base para todo. En el estudio, los investigadores explican
cómo crearon el e-textil y sus características con la impresora
y cómo llegó a ser un material resistente y flexible. Uno de los
desafíos que enfrentaron fue que la tinta no perdiera su
capacidad para conducir electricidad. Es muy difícil formar
productos electrónicos multicapa escalables con interfaces
de materiales mixtos sobre sustratos blandos,
particularmente sobre bases anisotrópicas y porosas. Para
hacer frente a este problema, tenían que encontrar la
composición perfecta de materiales, de modo que la tinta
líquida no se escurriera a través del nivel del suelo permeable
del material textil.
"La impresión de textiles electrónicos ha sido un
obstáculo bastante grande para la industria de textiles
electrónicos", declaró el primer creador del estudio,
Inhwan Kim, un ex estudiante de posgrado en NC State.
“Queríamos hacer una construcción capa por capa, lo
que no se ha logrado en una capa textil con impresión
por inyección de tinta. Fue una gran batalla para
nosotros descubrir la composición de contenido
adecuada ".
Enfrentaron esos desafíos y obtuvieron un resultado
exitoso. Los nuevos hallazgos podrían extender las técnicas
en el mercado digital general a la producción textil. Debido
al hecho de que el proceso de impresión se puede llevar a
cabo en condiciones atmosféricas regulares y a una
temperatura ambiente estándar, los investigadores han
llegado a la conclusión de que la impresión por inyección de
tinta tiene el potencial de ofrecer un método menos difícil,
más exitoso y más eficiente de crear imágenes digitales.
textiles o “e-textiles” en comparación con los métodos
actuales utilizados.
"La impresión por inyección de tinta es una nueva
tecnología que avanza rápidamente y que se utiliza en la
electrónica flexible para fabricar películas que se utilizan en
pantallas de teléfonos móviles y otros dispositivos", dijo el
autor correspondiente del estudio, Jesse Jur, profesor de
ingeniería textil, química y ciencia en NC State. "Creemos
que este método de impresión, que utiliza materiales y
procesos que son comunes tanto en la industria electrónica
como en la textil, también es prometedor para la
fabricación de textiles electrónicos para dispositivos
portátiles".
“Pudimos cubrir la tinta con la tela con un material
multicapa que es duradero y flexible”, dijo Kim. "La belleza
de esto es que hicimos todo con una impresora de
inyección de tinta, no usamos laminación ni otras
metodologías".
Como se mencionó anteriormente, se utilizó una
impresora de inyección de tinta FUJIFILM Dimatix para todo el
proceso y todo se imprimió sobre un textil de tereftalato de
polietileno (PET), o en otras palabras, una tela de poliéster
tejida. Para crear el e-textil, se colocaron dos componentes
líquidos de uretano-acrilato y poli (4-vinilfenol) en el medio
para que funcionen como aislantes y electrodos de plata de
descomposición metalorgánica (MOD) libres de partículas,
en otras palabras, capas de electrodos conductores de
electricidad. tinta plateada, estaban impresas alrededor de
ellos, como una Oreo o un sándwich.
La tinta plateada creó una capa conductora inicial al
recubrir por igual todas las fibras individuales sin obstaculizar
los espacios entre las fibras. Una vez completado el proceso
de impresión, se examinó la superficie del material con un
microscopio. Los hallazgos los llevaron a la conclusión de
que la interacción química única entre los materiales era
muy importante para lograr su resultado. Las propiedades
químicas de los hilos textiles, así como las propiedades de los
materiales aislantes, fueron esenciales para mantener
intacta la capacidad de la tinta plateada líquida de
conducir la electricidad y evitar que se filtre a través del tejido
de poliéster poroso.
“Queríamos una capa de aislamiento robusta en el
medio, pero queríamos mantenerla lo más delgada posible
para que toda la estructura sea delgada y el rendimiento
eléctrico sea lo más alto posible. Además, si son demasiado
voluminosos, la gente no querrá usarlos ".
La electrónica impresa muestra formas y flexibilidades
distintivas adecuadas para varios productos portátiles. El
objetivo a largo plazo de esto es generar y fabricar e-textiles
que podrían utilizarse en dispositivos electrónicos portátiles
como, por ejemplo, en baterías para almacenar energía
para dispositivos electrónicos o dispositivos biomédicos que
monitorean y rastrean la frecuencia cardíaca.
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