柔軟舒適的電子紡織品可用于測量光體積描記
可穿戴設備的進步使電子紡織品成為可能，它將輕巧舒適的紡織品與智能電子產品融合在一起，并作為下一代可穿戴技術受到關注。特別是，具有電氣特性的纖維電子設備在保留紡織品的特定特性的同時，是制造電子紡織品的關鍵要素。
光電器件通常使用半導體、電極和絕緣體層構成;它們的性能受電極尺寸和結構的影響很大。纖維的電子元件為電子紡織品需要在薄的，柔韌的線程來制造; 由于這些器件不能比直徑為幾微米的線寬，因此提高此類纖維電子元件的性能是一個挑戰(zhàn)。然而，韓國科學家團隊在開發(fā)出克服這些限制的新技術后一直受到關注。
由韓國科學技術研究院 (KIST) 后硅半導體研究所的 Hyunjung Yi 博士和 Jung Ah Lim 博士領導的一組研究人員宣布，他們已經開發(fā)出一種制造纖維電子元件的技術，例如作為晶體管和光電二極管，通過纏繞具有所需的電極結構。具體來說，可以使用噴墨打印機制造所需的電極陣列，并將涂有半導體表面的電極線卷在這些電極的頂部。
2019 年，易博士和她的研究團隊開發(fā)了一種技術，通過在由親水性水凝膠制成的模板上印刷碳納米管 (CNT) 油墨并將碳納米管油墨轉移到所需表面(納米字母)，在給定表面上構建電極陣列。2019, 19, 3684-3691)。一旦印在水凝膠上，碳納米管電極的行為類似于漂浮在水面上。因此，研究人員預測了通過在電極上滾動纖維，將這種電極完整地轉移到纖維表面的可能性。在與 Lim 博士及其團隊的合作研究中，研究人員能夠在不損壞半導體層或 CNT 電極的情況下開發(fā)高性能纖維電子元件。用CNT電極包裹的光纖晶體管即使在1.75 mm的急劇彎曲半徑下也能保持至少80%的穩(wěn)定性能。
利用 CNT 電極的半透明特性，研究人員還成功地開發(fā)了光纖光電二極管，通過將 CNT 電極纏繞在涂有半導體的電極線周圍，該半導體在吸收光時產生電流。光纖光電二極管可以檢測范圍廣泛的可見光，并且具有與剛性組件相當的出色靈敏度。研究人員用包含這些光電二極管和發(fā)光二極管 (LED) 的織物制造了手套。LED 產生光，光電二極管測量手指反射的光強度，該強度根據血流變化。因此，手套可用于測量佩戴者的脈搏。
林博士表示：“我們開發(fā)的手指手套脈搏監(jiān)測器可以替代傳統(tǒng)的夾式脈搏監(jiān)測設備。它的優(yōu)點是質地舒適柔軟，對患者更親近，并且能夠測量隨時隨地實時掌握脈搏。” 聯(lián)合研究員易博士表示：“這項研究提供了一種新的電極制造方法，這仍然是光纖器件開發(fā)中需要解決的一個重要問題。我們預計這些發(fā)現(xiàn)將推動該領域從提高光纖光電元件發(fā)展光纖電子器件 具有復雜的電路。”
標簽： 電子紡織品