محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی موفق به ساخت ماده اولیه الکترونیکی تنفس پذیری شده اند که قابل استفاده در فناوری های پوشیدنی کارکردی است.
به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، ماده اولیه بسیار نازک و کشسان جدید این قابلیت را دارد که گاز به درون آن نفوذ کند و در نتیجه تنفس پذیر است. این ماده اولیه الکترونیکی به طور خاص برای استفاده در فناوری های پوشیدنی یا بیوپزشکی طراحی شده بود چون نفوذپذیری آن در برابر گاز این امکان را فراهم می کند تا عرق و ترکیبات آلی فرار از روی پوست تبخیر شود و شخص به ویژه در زمان استفاده طولانی مدت از آن احساس راحتی بیشتری کند.
نفوذپذیری در برابر گاز یک مزیت مهم در مقایسه با اجزای الکترونی کشسان پیشین محسوب می شود. روش مورد استفاده برای ساخت این ماده اولیه نیز مهم است چون این روش یک فرایند ساده بوده که به آسانی قابل تولید در مقیاس های بزرگ تر است.
محققان برای ساخت یک فیلم پلیمری کشسان که دارای توزیع منافذ یکنواختی باشد از روش خاصی استفاده کرده اند. در این روش فیلم را با فرو بردن درون محلول حاوی نانوسیم های نقره پوشش دهی می کنند. سپس برای این که نانوسیم ها در جای خود ثابت شوند ماده اولیه را تحت فشار حرارت دهی می کنند.
فیلم به دست آمده به این روش دارای رسانایی الکتریکی عالی، قابلیت عبور نور و نفوذپذیری در برابر بخار آب می باشد. از آن جایی که نانوسیم های نقره دقیقا زیر سطح پلیمر واقع شده اند، ثبات ماده اولیه در برابر عرق بدن عالی است و در اثر استفاده طولانی مدت نیز تغییر نخواهد کرد.
محصول نهایی بسیار نازک بوده و ضخامت آن تنها چند میکرومتر است که باعث ایجاد تماس بهتر با پوست بدن و در نتیجه نسبت سیگنال به نویز بهتر برای اجزای الکترونیکی می شود.
نفوذپذیری اجزای الکترونیکی پوشیدنی در برابر گاز تنها از جنبه راحتی یک نکته مثبت محسوب نمی شود بلکه اگر امکان نفوذ گاز از اجزای الکترونیکی وجود نداشته باشد می تواند باعث ایجاد تحریکات پوستی شود.
محققان برای نشان دادن پتانسیل این ماده اولیه برای استفاده در اجزای الکترونیکی پوشیدنی، نمونه های اولیه ای را برای دو کاربرد مختلف تولید و آزمایش کرده اند.
نخستین نمونه اولیه از الکترودهای خشک قابل نصب بر روی پوست تشکیل می شود که کاربرد آن به عنوان سنسور الکتروفیزیولوژی است. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز،این سنسورها دارای پتانسیل های کاربردی متعددی هستند نظیر اندازه گیری سیگنال های الکتروکاردیوگرافی و الکترومیوگرافی. این سنسورها قادرند به خوبی الکترودهای موجود در بازار، سیگنال ها را با کیفیت عالی ضبط کنند.
دومین نمونه اولیه یک آستین است که الکترودهای متخلخل درون آن قرار گرفته و به عنوان رابط کاربری(فضایی که تعامل بین انسان و ماشین در آن رخ می دهد) و برای انجام بازی های کامپیوتری مانند تتریس به کار می رود.
برای ساخت سنسورهای پوشیدنی یا رابط های کاربری که لازم است برای مدت زمان زیادی پوشیده شود نیاز به مواد اولیه ای است که در برابر گاز نفوذپذیر باشند، پس ساخت ماده اولیه جدید یک گام بزرگ به سمت جلو به شمار می رود.