Une technologie mise au point par des scientifiques de l”Université Tsinghua en Chine consiste à simplement imprimer des fibres électroniques flexibles sur des textiles ou des vêtements . Par exemple, ils ont imprimé des modèles qui permettent de récolter et de stocker de l’électricité sur des tissus. Avec une imprimante 3D équipée d’une aiguille coaxiale, ils dessinent des motifs, des images et des lettres sur du tissu, ce qui lui permet de transformer le mouvement en énergie.
“Nous avons utilisé une imprimante 3D équipée d’une buse coaxiale faite maison pour imprimer directement des fibres sur des textiles et avons démontré qu’elle pouvait être utilisée à des fins de gestion de l’énergie“, explique l’auteur principal Yingying Zhang, professeur au département de chimie de l’université de Tsinghua. “Nous avons proposé une approche par buse coaxiale, car les buses monoaxiales ne permettent d’imprimer qu’une seule encre à la fois, ce qui limite considérablement la diversité de composition 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 la construction du noyau conducteur des fibres et de la soie de ver à soie pour la gaine isolante (bien que d’autres laboratoires aient pu choisir des matériaux adaptés à la flexibilité, à la biocompatibilité, etc. et imperméabilité). Les seringues d’injection remplies d’encres étaient reliées à la buse coaxiale fixée à l’imprimante 3D. Celles-ci ont été utilisées pour dessiner des modèles conçus par le client, tels que les caractères chinois signifiant IMPRESSION, le mot anglais SILK et l’image d’un pigeon.
Cette approche diffère de celle des autres groupes qui cousent manuellement des composants électriques, tels que des fibres de LED, dans des tissus, mais ces processus en plusieurs étapes demandent beaucoup de travail et prennent beaucoup de temps. L’utilisation d’une imprimante 3D a pour avantage de permettre la création de fonctions polyvalentes dans les tissus en une seule étape. L’approche est également peu coûteuse et facile à faire évoluer, car la buse est 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 des mouvements mécaniques de l’imprimante 3D et à la taille des buses.
“Nous espérons que ce travail inspirera d’autres personnes à construire d’autres types de buses pour imprimantes 3D capables de générer des conceptions présentant une riche diversité de composition et de structure et même à intégrer plusieurs buses coaxiales capables de produire des textiles électroniques multifonctionnels en une seule étape“, a déclaré Zhang. “Notre objectif à long terme est de concevoir des matériaux et des composants électroniques hybrides flexibles et portables dotés de propriétés sans précédent, tout en développant de nouvelles techniques pour la production pratique de systèmes portables intelligents dotés de fonctions intégrées, telles que la détection, l’actionnement, et la communication “.
La recherche a été publiée le 27 mars dans Matter, une nouvelle revue de science des matériaux de l’éditeur Cell Press.
Source: https://www.eurekalert.org – 27/03/19