웨어러블 전자 장치를 저렴하게 만들 수 있는 스크린 인쇄 방법

[아름이]

웨어러블 전자 장치를 저렴하게 만들 수 있는 스크린 인쇄 방법
날짜:
2023년 1월 12일
원천:
워싱턴 주립대학교
요약:
새로운 연구는 전극이 스크린 인쇄만으로 만들어질 수 있음을 보여줍니다. 직물로 옮겨 사람의 피부에 직접 착용할 수 있는 신축성 있고 내구성 있는 회로 패턴을 만듭니다. 이러한 웨어러블 전자 장치는 병원이나 가정에서 건강 모니터링에 사용할 수 있습니다. 현재 웨어러블 전자 제품의 상업적 제조에는 클린룸과 관련된 고가의 프로세스가 필요합니다. 일부는 프로세스의 일부에 스크린 인쇄를 사용하지만 이 새로운 방법은 전적으로 스크린 인쇄에 의존하므로 유연한 웨어러블 전자 장치를 훨씬 쉽고 저렴하게 제조할 수 있습니다.

새로운 연구에 따르면 록 콘서트 티셔츠를 인쇄하는 데 사용되는 것과 동일한 기술로 웨어러블 전자 장치에 전원을 공급하는 반짝이는 구불구불한 구조를 만들 수 있습니다.

워싱턴 주립 대학 연구원들이 주도한 이 연구는 전극이 스크린 인쇄만으로 만들어질 수 있음을 보여주어 신축성 있고 내구성 있는 회로 패턴을 만들어 직물로 옮겨 사람의 피부에 직접 착용할 수 있습니다. 이러한 웨어러블 전자 장치는 병원이나 가정에서 건강 모니터링에 사용할 수 있습니다.

"우리는 훨씬 더 쉽고 편리하며 저렴한 방식으로 유연하고 착용 가능한 전자 장치를 만들고 싶었습니다. "그래서 우리가 스크린 인쇄에 집중했습니다. 사용하기 쉽고 설정이 간단하고 대량 생산에 적합합니다."

현재 웨어러블 전자 제품의 상업적 제조에는 클린룸과 관련된 고가의 프로세스가 필요합니다. 일부는 프로세스의 일부에 스크린 인쇄를 사용하지만 이 새로운 방법은 전적으로 스크린 인쇄에 의존하므로 제조업체와 궁극적으로 소비자에게 이점이 있습니다.

ACS Applied Materials and Interfaces 저널 에 발표된 이 연구에서 Kim과 그의 동료들은 전극 스크린 인쇄 공정을 자세히 설명하고 생성된 전극이 ECG라고도 하는 심전도 모니터링에 어떻게 사용될 수 있는지 보여줍니다.

그들은 전극의 뱀과 같은 구조를 만들기 위해 중합체와 금속 잉크를 적층하는 다단계 공정을 사용했습니다. 그 결과 얇은 패턴이 섬세해 보이지만 전극은 약하지 않습니다. 연구에 따르면 30%까지 늘어나고 180도까지 구부릴 수 있는 것으로 나타났습니다.

여러 개의 전극을 전처리된 유리 슬라이드에 인쇄하여 쉽게 벗겨서 천이나 기타 재료에 옮길 수 있습니다. 전극을 인쇄한 후 연구원들은 전극을 접착성 직물에 옮긴 다음 지원자들이 피부에 직접 착용했습니다. 무선 전극은 심박수와 호흡수를 정확하게 기록하여 데이터를 휴대폰으로 전송합니다.

이 연구는 ECG 모니터링에 초점을 맞추었지만, 스크린 인쇄 공정은 스마트 워치나 피트니스 트래커와 유사한 기능을 제공하는 전극을 포함하여 다양한 용도의 전극을 만드는 데 사용될 수 있다고 Kim은 말했습니다.

Kim의 연구실은 현재 이 기술을 다른 전극뿐만 아니라 전체 전자 칩 및 잠재적으로 전체 회로 기판까지 인쇄하도록 확장하기 위해 노력하고 있습니다.

이 연구의 공동 저자에는 김씨 외에도 한국의 조지아 공대와 부경대학교의 연구원들과 WSU 밴쿠버의 다른 연구원들이 포함되어 있습니다. 이 연구는 국립과학재단의 지원을 받았습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/