一款用液態(tài)金屬做成的智能服裝
2019-8-15 12:57:47
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金屬具有良好的導(dǎo)電性，是用于智能服裝開發(fā)的重要材料，但是金屬本身的硬度比較大，不能滿足服裝的柔性需求，因此不能在智能服裝中大面積使用。
而液態(tài)金屬是一類低熔點的合金材料，可以在室溫環(huán)境中保持液體形態(tài)。將液態(tài)金屬與服裝結(jié)合，可以創(chuàng)造出更加智能的服裝。
清華大學(xué)的研究團(tuán)隊公布了一種采用液態(tài)金屬制備智能服裝的新方法。他們利用這種方法可以在棉織物上制備大面積的液態(tài)金屬電路，并且該液態(tài)金屬電路可隨服裝被任意折疊和拉伸。在此基礎(chǔ)上，該研究團(tuán)隊還設(shè)計出具有人機(jī)交互、無線供電、柔性顯示以及人體熱管理等多種功能的智能服裝系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的服裝面料往往由紗線通過針織或機(jī)織而成，其表面較為粗糙，這種粗糙的界面使得液態(tài)金屬難以附著。
因此，研究人員使用絲網(wǎng)印刷方法首先在棉布表面覆蓋一層聚乙酸乙烯酯(PVAC)膠膜，PVAC膠膜滲透進(jìn)纖維之間的空隙，并在面料表面形成光滑平整的界面，而且這層膠膜對液態(tài)金屬具有極好的黏附性，可以將液態(tài)金屬牢固地黏附在其表面。
此外，在該項研究中研究人員使用了摻雜金屬銅微粒的半液態(tài)金屬漿料(Cu-EGaIn)，這種漿料導(dǎo)電性高，且其較高的塑形能力使得電路結(jié)構(gòu)即使被拉伸或折疊也非常穩(wěn)定，使用滾輪涂布的方法即可快速黏附到PVAC膠膜上。
最后，為提高液態(tài)金屬服裝電路的穩(wěn)定性和防水能力，研究人員將Ecoflex膠膜覆蓋在液態(tài)金屬電路表面，完成電路封裝。
研究人員展示了一系列基于該項技術(shù)制備的液態(tài)金屬智能服裝。這種液態(tài)金屬智能服裝的制備方法操作簡單，不需要復(fù)雜昂貴的設(shè)備，與剛性電子器件結(jié)合可以制造出多功能、大面積的可穿戴柔性電子設(shè)備，為開發(fā)個性化定制智能服裝提供了新的解決途徑。
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