레이저 프린팅 방수 E-텍스타일: 스마트 패브릭 에너지 솔루션 개척

스마트 패브릭 산업은 소비자, 의료, 방위 분야의 웨어러블 기기에 적용됩니다. 환자 활력 징후 모니터링부터 현장 군인의 위치와 건강 상태 추적, 조종사나 운전자의 피로 모니터링까지 다양합니다. 그러나 내장된 센싱, 무선 통신, 건강 모니터링 기술을 갖춘 스마트 텍스타일은 견고하고 신뢰할 수 있는 에너지 솔루션을 요구합니다.

의류에 배터리를 꿰매거나 e-섬유를 사용하는 현재 스마트 텍스타일 에너지 저장 방법은 무겁고 용량 문제가 있을 수 있습니다. 이러한 전자 구성요소는 땀이나 환경의 습기와 접촉할 때 단락과 기계적 고장을 겪을 수도 있습니다.

에너지 저장 장치가 내장된 텍스타일을 신속하게 제조하는 확장 가능한 방법이 개발되었습니다. 단 3분 만에 방수, 신축성 있고 에너지 하베스팅 기술과 쉽게 통합되는 10×10cm 스마트 텍스타일 패치를 생산할 수 있습니다.

이 방법은 그래핀 슈퍼커패시터(태양광이나 기타 전원과 쉽게 결합되는 오래 지속되는 에너지 저장 장치)를 레이저 프린팅으로 직접 텍스타일에 인쇄할 수 있게 합니다. 개념 증명에서 연구자들은 슈퍼커패시터를 태양전지와 연결하여 효율적이고 세탁 가능하며 자가 구동되는 스마트 패브릭을 제공했습니다.

그래핀 기반 슈퍼커패시터는 완전히 세탁 가능하며 지능형 의복을 구동하는 데 필요한 에너지를 저장할 수 있고, 대규모로 몇 분 만에 제작할 수 있습니다. 이 방법은 다초점 제조와 머신러닝 기술 기반의 고급 레이저 프린팅을 사용하여 더 빠른 롤투롤 제조도 가능하게 할 수 있습니다.