印刷一次便可在布料上形成電路，運動(dòng)服變身傳感器

　　東京大學(xué)研究生院工學(xué)系研究科染谷隆夫教授的研究小組開(kāi)發(fā)出了一次印刷便可在布料上形成微細電路圖案的新型導電性油墨。其特點(diǎn)是，即使將布料長(cháng)度拉伸至三倍，仍可保持高導電性。如果該技術(shù)實(shí)現實(shí)用化，就可以將彈性布料像印刷電路板那樣使用。將來(lái)有望在運動(dòng)服上印刷肌電傳感器用于訓練，或者印刷可以檢測脈搏和腦波等人體信息的傳感器，用于醫療和福祉用途。

　　在布料上印刷的電路圖案(左)和使用的導電性油墨(右) (點(diǎn)擊放大) 采用印刷在布料上的導線(xiàn)點(diǎn)亮LED (點(diǎn)擊放大)

　　在布料上形成導線(xiàn)和電極的材料技術(shù)方面，此前就有研究人員開(kāi)發(fā)出了具有導電性的縫紉線(xiàn)和布料。具有導電性的縫紉線(xiàn)可以利用縫紉機形成線(xiàn)狀圖案，作為導線(xiàn)使用。具有導電性的布料則可以在裁減后貼到衣服上，作為電極使用。不過(guò)，這些材料和工藝方法都很難形成微細的電路圖案。

　　利用印刷在布料上的導線(xiàn)形成的觸摸傳感器演示。觸摸部分的燈點(diǎn)亮。 (點(diǎn)擊放大) 在布料上印刷時(shí)使用的掩模(左)和印刷結果(右) (點(diǎn)擊放大)

　　而使用導電性油墨時(shí)，利用絲網(wǎng)印刷等普通的印刷工藝印刷一次，就能形成線(xiàn)寬約為100μm的電路圖案。染谷研究小組確認，使用此次的導電性油墨，即使將印有電路圖案的布料拉伸到原來(lái)3.15倍的長(cháng)度，也可保持182S/cm的高導電性。

　　用于衣服時(shí)，由于人的關(guān)節處皮膚的伸縮率能達到2倍以上，因此將開(kāi)發(fā)目標定為即使拉伸到3倍特性也不會(huì )改變的材料。染谷研究小組2009年開(kāi)發(fā)的同類(lèi)導電材料的導電率只有57S/cm，而且拉伸到2.34倍時(shí)，導電率就降到了6S/cm。

　　為了實(shí)現拉伸后導電率也不會(huì )降低的導電性油墨，染谷研究小組除了導電材料銀(Ag)片和溶劑氟系橡膠外，還采用了氟類(lèi)表面活性劑。由此，銀在橡膠的表面析出，形成了“導電網(wǎng)絡(luò )”，容易確保導電路徑。