俄亥俄州凯斯西储大学的科学家们已经开发出一种低廉的方法,可以将普通衬衫变成电子智能衬衫,可以监测和调节体温,或者让穿着者对酸痛的肩膀或背部进行加热。

这一切都可以通过印在衬衫或任何其他衣服面料上的图案来完成。

关键是高导电油墨和简单的丝网印刷工艺。该方法产生了防水、透气和高度灵活的设计,当由硬币大小的电池供电时,它可以用作加热元件。

市场分析师表示,Fitbit、Apple Watch 和蓝牙耳机等可穿戴技术市场正在蓬勃发展,但越来越多的细分市场包括嵌入服装、植入用户身体甚至是纹身的电子技术。

由凯斯西储领导的研究团队认为,其方法在不断扩大的可穿戴技术市场中因其简单、耐用、舒适以及最终的价格而脱颖而出。他们说,他们的工艺在实验室测试中取得了成功,有朝一日可以应用于大规模生产。该研究小组包括中国的合作者,将其研究结果发表在《Small》杂志上。

领导这项研究的凯斯工程学院机械和航空航天工程助理教授曹昌永(Chase)说:“我们相信这是一种比其他尝试生产真正可穿戴技术更好的方法,因为它不仅具有良好的性能,而且长期耐用。”

曹还是凯斯西储软机械与电子实验室的主任。他说,大多数将电子装置融入服装的设计都是采用聚合物或弹性体表面。 这类表面通常不舒服且不透气。

其他研究人员还尝试了另外两种将电子纤维整合到织物中的方法。有些人尝试将它们纺入材料中或通过将导电材料沉积到布料表面。他说,后者,如喷涂和浸涂,更常见,因为它更快,更便宜。

他说:“我们的新方法通过使用低成本的丝网印刷方法来实现更高的分辨率水平,这使我们能够将墨水打印成更美观的图案或复杂的设计。印刷的电子纺织品非常有弹性,即使经过多次洗涤也能保持良好状态。”

该团队将微小的固体金属添加到水性墨水中。他们用一种透明、高弹性的粘合剂将金属与墨水分子结合起来。然后,研究人员在墨水上覆盖一层看不见的防水剂,以防止电极破裂。然后他们把它印在布料上。

这种墨水可以作为少量电流的导体。 这可以检测身体运动并执行个性化的温度管理或控制。研究人员使用一种小型硬币电池,或纽扣电池,如温度计、汽车钥匙扣或手表中的电池,为基于墨水的加热装置供电。(作者:Steve Rogerson;编译:iothome)

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