Термопресс для футболок пригодился в производстве гибкой электроники

Гибкие и эластичные сенсоры нажатия и растяжения можно производить из дешевых материалов, используя для этого простые инструменты, такие как термопресс для футболок. Эта технология под названием iSoft может применяться для создания различных устройств, к примеру, умной одежды. Разработка инженеров из Университета Пердью будет представлена на конференции UIST 2017 в Канаде 25 октября.

Гибкая электроника зачастую гораздо удобнее обычной, например, ее можно встраивать в носимые устройства или даже умную одежду со встроенными сенсорами прикосновения. Одним из главных препятствий на пути к ее распространению является сложность и дороговизна производства таких сенсоров.

Американские инженеры разработали технологию, которая позволит производить такие сенсоры гораздо легче и дешевле, чем это возможно сегодня. В основе их разработки лежит принцип, аналогичный электроимпендансной томографии. Инженеры использовали специальный материал на основе проводящего силиконового эластомера, способного растягиваться и менять при этом проводимость. Исследователи использовали это свойство, присоединив со всех сторон к материалу набор электродов. Измеряя сопротивление с разных электродов можно с довольно высокой точностью установить место нажатия. Эту же схему можно использовать и для измерения растяжения материала.

Главным преимуществом новых сенсоров является их простота и дешевизна в изготовлении. Изначально жидкий эластомер наносится на эластичную подложку необходимой формы. Для его затвердевания исследователи использовали обычный термопресс, предназначенный для переноса изображений на футболки. По утверждению авторов, стоимость создания сенсора размером со стандартный конверт составляет около четырех долларов США.

Также инженеры разработали программу, в которой пользователь может выбрать форму подложки, расположить «кнопки» или сенсорные области на ней, после чего программа сама расположит электроды, а также сообщит, если форма не подходит, к примеру, имеет слишком острые углы. Инженеры создали и продемонстрировали несколько прототипов, например, панель с кнопками управления воспроизведением музыки или видео. Авторы заявляют, что подали заявку на патент.

Над созданием легких методов создания гибкой электроники работают и другие группы. Например, недавно американские инженеры разработали метод 3D-печати гибких датчиков давления, который потенциально можно использовать для печати прямо на коже. А другие исследователи создали технологию, при которой гибкая электроника создается из жестких элементов, соединенных эластичными электропроводными полимерами, которые так же можно напечатать на 3D-принтере.

Григорий Копиев