由韩国高级科学技术研究所 基于织物的可穿戴能量采集器的制造过程、结构和输出信号
学分:韩国高级科学技术学院 凯思特的研究人员展示了一种高度灵活但坚固耐用的压电收割机,它采用了简单易行的热压和流延制造工艺
这种能量采集器具有创纪录高界面粘合强度,将使我们离制造嵌入式可穿戴电子设备更近一步
由洪教授领导的一个研究小组说,这一结果的新颖之处在于它的简单性、适用性、持久性以及它对可穿戴电子设备的新的表征
可穿戴设备越来越多地应用于从小型电子设备到嵌入式设备(如传感器、执行器、显示器和能量采集器)的广泛领域
尽管它们有许多优点,但高成本和复杂的制造工艺仍然是实现商业化的挑战
此外,它们的耐久性经常受到质疑
为了解决这些问题,洪教授的团队开发了一种新的制造工艺和分析技术,用于测试价格合理的可穿戴设备的机械性能
在这个过程中,研究小组使用热压和流延的方法来连接聚酯和聚合物薄膜的织物结构
热压通常用于制造电池和燃料电池,因为它具有高粘附性
最重要的是,这个过程只需要两到三分钟
新开发的制造工艺将能够使用热压将设备直接应用到普通服装中,就像可以使用热压机将图形补片附着到服装上一样
使用SAICAS测量界面粘合强度
信用:KAIST 特别是,当聚合物薄膜在其结晶温度以下热压到织物上时,它转变成无定形状态
在这种状态下,它紧密地附着在织物的凹面上,渗入横向纬纱和纵向经纱之间的间隙
这些特征导致高界面粘合强度
因此,热压有可能通过将基于织物的可穿戴设备直接应用于普通服装来降低制造成本
除了传统的弯曲循环耐久性试验之外,新引入的表面和界面切割分析系统通过测量织物和聚合物膜之间的高界面粘合强度,证明了织物基可穿戴装置的高机械耐久性
洪教授说,这项研究为使用织物和聚合物的可穿戴设备的制造工艺和分析奠定了新的基础
他补充说,他的团队首先在可穿戴电子领域使用表面和界面切割分析系统(SAICAS)来测试基于聚合物的可穿戴设备的机械性能
它们的表面和界面切割分析系统比常规方法(剥离试验、胶带试验和微拉伸试验)更精确,因为它定性和定量地测量粘合强度
洪教授解释说:「这项研究可透过分析高耐用度可穿戴装置的界面粘合强度,使其商业化
我们的研究为使用织物和聚合物的其他装置的制造过程和分析奠定了新的基础
我们期待基于织物的可穿戴电子产品很快上市
" 这项研究的结果去年在韩国注册为国内专利,并于本月发表在《纳米能源》杂志上
这项研究是通过与德国科学技术研究院能源科学与工程系的李永民教授、德国科学技术研究院材料科学与工程系的光素诺教授和德国科学技术研究院机械工程系的柳承华教授合作进行的
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