As impressões eletricamente condutivas em tecidos formam a base para têxteis funcionais com recursos eletrônicos, geralmente chamados de têxteis inteligentes. Para garantir a condutividade duradoura quando confrontada com forças mecânicas externas, como alongamento, pressão e flexão, as tintas e ligantes condutores precisam ser efetivamente correspondidos. O DITF (Instituto Alemão de Pesquisa de Têxteis e Fibras) está desenvolvendo novas formulações de tinta, incluindo tintas elásticas para integração eletrônica têxtil aprimorada, que atendem a esses critérios.
Têxteis inteligentes são utilizados em vários setores, incluindo esportes, moda e indústria automotiva. Esses têxteis com eletrônicos incorporados podem monitorar sinais vitais e métricas de desempenho, permitindo que a indústria da moda incorpore recursos interativos nas roupas. No setor automotivo, eles aprimoram o conforto e a segurança dos passageiros.
Tradicionalmente, os componentes condutores mais frequentemente usados nos têxteis foram envoltos fios e fios condutores relevados por tensão dispostos em loops, fornecendo fluxo elétrico confiável, mesmo em tecidos de alto tensão. No entanto, sua produção complexa os torna caros e não totalmente adequados para aplicações de mercado de massa. Por outro lado, a impressão de estruturas condutoras em superfícies têxteis através da tela de tela ou da tecnologia ChromoJet-um método de impressão em spray digital-é uma abordagem mais econômica.
Apesar de suas vantagens, a produção de têxteis condutores impressos apresenta vários desafios. Uma questão significativa é manter a condutividade dos materiais impressos, garantindo a flexibilidade e a suavidade do tecido. Além disso, a durabilidade das impressões pode diminuir, principalmente com lavagem frequente ou estresse mecânico. Movimento ou alongamento pode levar a rachaduras ou rasgar as impressões. A condutividade elétrica pode ser comprometida mesmo com o estresse mínimo, pois o alongamento da camada condutora pode não ser reversível. Além disso, o alongamento repetido pode enfraquecer a adesão entre a aplicação impressa e o têxtil, levando a baixa estabilidade a longo prazo. A integração de componentes eletrônicos nos têxteis é frequentemente prejudicada por conexões não confiáveis entre os elementos condutores e os eletrônicos.
Para enfrentar esses desafios, o DITF está buscando soluções inovadoras. O grupo de trabalho de impressão funcional e de cor e funcional está focada no desenvolvimento de novas formulações de tinta e pasta que utilizam partículas condutoras e ligantes elásticos. Seu objetivo é aprimorar as propriedades de alongamento das impressões, garantindo uma forte condutividade elétrica. As características elásticas do aglutinante são influenciadas principalmente pelos auxiliares e aditivos empregados. O DITF está avaliando as interações entre esses componentes para informar a criação de novas tintas elásticas e altamente condutivas, especificamente tintas elásticas para integração eletrônica de textil aprimorada.
As propriedades da histerese dessas novas formulações de tinta são cruciais. A histerese refere -se à capacidade de um material de reter suas propriedades sob tensão ou tensão repetidas. A histerese adequadamente comparada aumenta a condutividade das estruturas impressas, mesmo durante o estresse mecânico contínuo, permitindo que materiais adequados se adaptem ao movimento do tecido sem perder qualidades condutivas.
A equipe de pesquisa do DITF visa aprofundar a compreensão das interações entre partículas condutivas, ligantes, aditivos e auxiliares têxteis para desenvolver tintas e pastas altamente condutivas. Esse avanço permitirá a produção de revestimentos de impressão resilientes adequados para vários substratos e aplicações têxteis, garantindo condutividade confiável.
Atingir esses objetivos pode levar a uma redução nos custos associados à produção em massa de eletrônicos têxteis.
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