Ce résumé visuel décrit le travail de Zhang et al. Des textiles intelligents polyvalents à des fins différentes peuvent être fabriqués en sélectionnant différents matériaux dans la construction des couches coaxiales. Des exemples tels que le textile de récolte d'énergie en soie et le textile de stockage d'énergie avec des performances supérieures sont démontrés. Crédit :Yingying Zhang / Question
Le potentiel de l'électronique portable va bien au-delà des montres intelligentes, mais nos options actuelles pour les batteries et les circuits imprimés ne font pas les chaussettes électroniques les plus confortables. Une solution, développé par des scientifiques en Chine, consiste simplement à imprimer des fibres souples sur des textiles ou des vêtements de transition. Par exemple, ils ont imprimé des motifs qui peuvent récolter et stocker de l'électricité sur les tissus. Avec une imprimante 3D équipée d'une aiguille coaxiale, ils ont dessiné des motifs, des photos, et lettrage sur tissu, lui donnant la capacité de transformer le mouvement en énergie. L'avance apparaît le 27 mars dans Question , une nouvelle revue sur la science des matériaux de l'éditeur Cell Press.
« Nous avons utilisé une imprimante 3D équipée d'une buse coaxiale artisanale pour imprimer directement des fibres sur les textiles et avons démontré qu'elle pouvait être utilisée à des fins de gestion de l'énergie, " dit l'auteur principal Yingying Zhang, professeur au Département de chimie de l'Université Tsinghua. « Nous avons proposé une approche de buse coaxiale car les buses à un seul axe ne permettent d'imprimer qu'une seule encre à la fois, restreignant ainsi considérablement la diversité compositionnelle et la conception fonctionnelle des architectures imprimées."
Zhang et ses collègues ont fabriqué leurs premiers textiles électroniques imprimés en 3D à l'aide de deux encres :une solution de nanotubes de carbone pour construire le noyau conducteur des fibres et de la soie de ver à soie pour la gaine isolante (bien que d'autres laboratoires puissent choisir des matériaux qui s'ajustent à la flexibilité, biocompatibilité, et étanchéité). Des seringues d'injection remplies des encres étaient connectées à la buse coaxiale, qui a été corrigé sur l'imprimante 3-D. Ceux-ci ont été utilisés pour dessiner des modèles conçus par le client, tels que les caractères chinois signifiant IMPRESSION, le mot anglais SILK, et une photo d'un pigeon.
Cette illustration schématique montre des vêtements intelligents pour la gestion de l'énergie et ses performances. L'encart (i) montre la densité Isc de sortie d'un motif de quadrillage intelligent imprimé sur la manche sous les bras d'une chemise générée par un bras en mouvement. L'encart (ii) est le schéma du circuit de redressement du système d'alimentation. L'encart (iii) montre la densité Icc de sortie rectifiée du modèle intelligent. Crédit :Yingying Zhang
Cette approche diffère des autres groupes qui cousent manuellement des composants électriques, comme les fibres LED, en tissus, mais ces processus en plusieurs étapes demandent beaucoup de travail et de temps. La force de l'utilisation d'une imprimante 3D est qu'elle peut intégrer des fonctionnalités polyvalentes dans les tissus en une seule étape. L'approche est également bon marché et facile à mettre à l'échelle, la buse étant compatible avec les imprimantes 3D existantes, et les pièces peuvent être échangées. Cependant, un inconvénient est que la résolution de ce qui peut être imprimé est limitée à la précision du mouvement mécanique de l'imprimante 3D et à la taille des buses.
