印刷一次便可在布料上形成電路，運(yùn)動(dòng)服變身傳感器

　　東京大學(xué)研究生院工學(xué)系研究科染谷隆夫教授的研究小組開發(fā)出了一次印刷便可在布料上形成微細(xì)電路圖案的新型導(dǎo)電性油墨。其特點(diǎn)是，即使將布料長度拉伸至三倍，仍可保持高導(dǎo)電性。如果該技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，就可以將彈性布料像印刷電路板那樣使用。將來有望在運(yùn)動(dòng)服上印刷肌電傳感器用于訓(xùn)練，或者印刷可以檢測(cè)脈搏和腦波等人體信息的傳感器，用于醫(yī)療和福祉用途。

　　在布料上印刷的電路圖案(左)和使用的導(dǎo)電性油墨(右) (點(diǎn)擊放大) 采用印刷在布料上的導(dǎo)線點(diǎn)亮LED (點(diǎn)擊放大)

　　在布料上形成導(dǎo)線和電極的材料技術(shù)方面，此前就有研究人員開發(fā)出了具有導(dǎo)電性的縫紉線和布料。具有導(dǎo)電性的縫紉線可以利用縫紉機(jī)形成線狀圖案，作為導(dǎo)線使用。具有導(dǎo)電性的布料則可以在裁減后貼到衣服上，作為電極使用。不過，這些材料和工藝方法都很難形成微細(xì)的電路圖案。

　　利用印刷在布料上的導(dǎo)線形成的觸摸傳感器演示。觸摸部分的燈點(diǎn)亮。 (點(diǎn)擊放大) 在布料上印刷時(shí)使用的掩模(左)和印刷結(jié)果(右) (點(diǎn)擊放大)

　　而使用導(dǎo)電性油墨時(shí)，利用絲網(wǎng)印刷等普通的印刷工藝印刷一次，就能形成線寬約為100μm的電路圖案。染谷研究小組確認(rèn)，使用此次的導(dǎo)電性油墨，即使將印有電路圖案的布料拉伸到原來3.15倍的長度，也可保持182S/cm的高導(dǎo)電性。

　　用于衣服時(shí)，由于人的關(guān)節(jié)處皮膚的伸縮率能達(dá)到2倍以上，因此將開發(fā)目標(biāo)定為即使拉伸到3倍特性也不會(huì)改變的材料。染谷研究小組2009年開發(fā)的同類導(dǎo)電材料的導(dǎo)電率只有57S/cm，而且拉伸到2.34倍時(shí)，導(dǎo)電率就降到了6S/cm。

　　為了實(shí)現(xiàn)拉伸后導(dǎo)電率也不會(huì)降低的導(dǎo)電性油墨，染谷研究小組除了導(dǎo)電材料銀(Ag)片和溶劑氟系橡膠外，還采用了氟類表面活性劑。由此，銀在橡膠的表面析出，形成了“導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)”，容易確保導(dǎo)電路徑。