Encres élastiques pour l'électronique intégrée au textile
Textiles intelligents avec fonctions intelligentes : les impressions conductrices d'électricité réalisées à partir d'encres conductrices constituent une alternative rentable aux fils conducteurs
Les impressions conductrices d'électricité sur les textiles sont à la base des textiles fonctionnels dotés de fonctions électroniques, appelés textiles intelligents. Les encres conductrices et les liants doivent être bien adaptés pour garantir une conductivité permanente, même sous des influences mécaniques externes telles que l'étirement, la pression et la flexion. Les instituts allemands de recherche sur les textiles et les fibres (DITF) travaillent sur de nouvelles formulations d'encres qui répondent à ces exigences.
Application de la couche conductrice à l'aide d'une raclette
DITF
Le sport, la mode et l'industrie automobile - les textiles intégrant de l'électronique sont utilisés dans de nombreux domaines de la vie quotidienne. L'électronique intégrée dans les textiles permet de surveiller les paramètres vitaux et les données de performance de l'homme, et permet à l'industrie de la mode d'intégrer des éléments interactifs dans les vêtements. Elle est utilisée de diverses manières dans l'industrie automobile, où elle améliore le confort et la sécurité des passagers.
Les composants conducteurs les plus couramment utilisés dans les textiles à ce jour sont les fils enveloppés et les fils conducteurs sans tension disposés en boucles. Ils garantissent un flux d'électricité fiable, même dans les textiles soumis à de fortes contraintes mécaniques. Leur production est complexe. Par conséquent, ils sont coûteux et ne conviennent que partiellement au marché de masse. L'impression de structures conductrices sur des surfaces textiles à l'aide de la sérigraphie ou de la technologie chromojet, une technique d'impression numérique par pulvérisation, est beaucoup plus rentable.
Toutefois, la production de textiles conducteurs imprimés pose plusieurs problèmes. L'une des principales difficultés consiste à garantir la conductivité des matériaux imprimés tout en conservant la souplesse et la douceur du textile. En outre, la durabilité des impressions peut se détériorer, notamment en cas de lavages fréquents ou de contraintes mécaniques. Les étirements ou les mouvements peuvent entraîner la rupture ou la déchirure des impressions. La conductivité électrique est souvent altérée, même en cas de faible contrainte mécanique, lorsque l'étirement de la couche conductrice n'est pas réversible. L'adhérence entre l'application imprimée et le textile peut s'affaiblir en cas d'étirements répétés. Il en résulte une mauvaise stabilité à long terme. L'intégration d'éléments électroniques dans les textiles est également souvent entravée par le fait que la connexion entre les éléments conducteurs et les composants électroniques est susceptible de se rompre.
Le DITF travaille sur de nouvelles solutions pour relever ces défis. Le groupe de travail sur l'impression couleur et fonctionnelle travaille sur de nouvelles formulations d'encres et de pâtes à base de particules conductrices et de liants élastiques. L'objectif est d'améliorer l'élongation des impressions tout en maintenant une bonne conductivité électrique. Les propriétés élastiques du liant sont largement déterminées par les auxiliaires et les additifs utilisés. Le DITF détermine les interactions entre ces composants et en tire des connaissances pour la formulation de nouvelles encres élastiques et hautement conductrices.
Les propriétés d'hystérésis des nouvelles formulations d'encres sont d'une importance capitale. L'hystérésis désigne la capacité d'un matériau à conserver ses propriétés sous l'effet d'une contrainte ou d'une déformation répétée. Une hystérèse bien adaptée favorise la conductivité des structures imprimées, même sous une contrainte mécanique continue. Les matériaux appropriés peuvent s'adapter aux mouvements du textile sans compromettre les propriétés conductrices.
L'objectif de l'équipe de recherche du DITF est d'approfondir les connaissances sur les interactions entre les particules conductrices et les liants, entre les additifs et les auxiliaires textiles, afin de produire des encres et des pâtes hautement conductrices. Il sera ainsi possible de produire les revêtements d'impression les meilleurs et les plus résistants pour différents substrats textiles et différentes applications, permettant une conductivité fiable.
Dans ces conditions, les coûts de production de masse de l'électronique textile peuvent être réduits.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Autres actualités du département science
