Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Offbeat

Kemajuan utama untuk sirkuit pencetakan pada kain yang dapat dikenakan – ScienceDaily


Kemeja elektronik yang membuat pemakainya tetap hangat atau sejuk, serta kain medis yang mengirimkan obat-obatan, memantau kondisi luka dan melakukan tugas lain, suatu hari nanti dapat diproduksi dengan lebih efisien berkat kemajuan penting oleh para peneliti Oregon State University.

Terobosan tersebut melibatkan pencetakan inkjet dan material dengan struktur kristal yang ditemukan hampir dua abad lalu. Hasilnya adalah kemampuan untuk menerapkan sirkuit, dengan presisi dan pada suhu pemrosesan rendah, langsung ke kain – solusi potensial yang menjanjikan untuk pertukaran jangka panjang antara kinerja dan biaya fabrikasi.

“Banyak upaya telah dilakukan untuk mengintegrasikan sensor, tampilan, sumber daya, dan sirkuit logika ke dalam berbagai kain untuk pembuatan tekstil elektronik yang dapat dikenakan,” kata Chih-Hung Chang, profesor teknik kimia di Oregon State. “Salah satu rintangannya adalah membuat perangkat yang kaku pada kain, yang permukaannya berpori dan tidak seragam, itu membosankan dan mahal, membutuhkan banyak panas dan energi, dan sulit untuk ditingkatkan. Dan pertama-tama meletakkan perangkat di atas sesuatu padat, dan kemudian meletakkan substrat padat itu ke kain, juga bermasalah – ini membatasi fleksibilitas dan daya tahan kain dan juga dapat memerlukan perubahan rumit pada proses pembuatan kain itu sendiri. “

Chang dan kolaborator di OSU College of Engineering dan di Rutgers University mengatasi tantangan tersebut dengan menghasilkan tinta yang stabil dan dapat dicetak, berdasarkan garam iodida logam biner, yang secara termal berubah menjadi senyawa padat cesium, timah, dan yodium.

Film yang dihasilkan dari Cs2SnI6 memiliki struktur kristal yang menjadikannya sebuah perovskit.

Perovskit menelusuri akarnya ke penemuan lama oleh seorang ahli mineralogi Jerman. Di Pegunungan Ural pada tahun 1839, Gustav Rose menemukan oksida kalsium dan titanium dengan struktur kristal yang menarik dan menamakannya untuk menghormati bangsawan Rusia Lev Perovski.

Perovskit sekarang mengacu pada berbagai bahan yang berbagi kisi kristal aslinya. Ketertarikan pada mereka mulai meningkat pada tahun 2009 setelah seorang ilmuwan Jepang, Tsutomu Miyasaka, menemukan bahwa beberapa perovskit adalah penyerap cahaya yang efektif. Bahan dengan struktur perovskit yang didasarkan pada logam dan halogen seperti yodium adalah semikonduktor, komponen penting dari sebagian besar rangkaian listrik.

Berkat film perovskit, tim Chang dapat mencetak termistor koefisien suhu negatif langsung ke anyaman poliester pada suhu serendah 120 derajat Celcius – hanya 20 derajat lebih tinggi dari titik didih air.

Termistor adalah jenis komponen listrik yang dikenal sebagai resistor, yang mengontrol jumlah arus yang memasuki rangkaian. Termistor adalah resistor yang resistansinya bergantung pada suhu, dan penelitian ini melibatkan koefisien suhu negatif, atau NTC, termistor – resistansinya menurun seiring kenaikan suhu.

“Perubahan resistansi akibat panas umumnya bukan hal yang baik dalam resistor standar, tetapi efeknya dapat berguna di banyak sirkuit pendeteksi suhu,” kata Chang. “Termistor NTC dapat digunakan di hampir semua jenis peralatan di mana suhu berperan. Bahkan perubahan suhu kecil pun dapat menyebabkan perubahan besar dalam ketahanannya, yang membuatnya ideal untuk pengukuran dan kontrol suhu yang akurat.”

Penelitian tersebut, yang mencakup Shujie Li dan Alex Kosek dari OSU College of Engineering dan Mohammad Naim Jahangir dan Rajiv Malhotra dari Rutgers University, mendemonstrasikan secara langsung membuat termistor NTC berkinerja tinggi ke kain dengan setengah suhu yang digunakan oleh state-of-the- saat ini. produsen seni, kata Chang.

“Selain membutuhkan lebih banyak energi, suhu yang lebih tinggi membuat masalah kompatibilitas dengan banyak kain,” katanya. “Kesederhanaan tinta kami, skalabilitas proses, dan kinerja termistor semuanya menjanjikan untuk masa depan tekstil elektronik yang dapat dikenakan.”

The Walmart Manufacturing Innovation Foundation dan National Science Foundation mendukung studi ini. Temuan dipublikasikan di Material Fungsional Lanjutan.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Negeri Oregon. Asli ditulis oleh Steve Lundeberg. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Hongkong Prize