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一件可洗的智能服装?两家初创公司发明了导电墨水和防水电路的电子纺织品

2020年5月6日通过加里Elinoff

100次洗涤循环后,是织物 - 不是电子产品 - 失败。雷竞技最新app

在大多数情况下,电子产品和洗衣机是一个糟糕的组合,这是显而易见的。雷竞技最新app但两个匹兹堡初创公司已经找到了一种方法来解决消除所有电动组件的麻烦任务在洗智能衣服之前。

液体X在美国的油墨技术中,电子痕迹直接印在服装上。Powercast然后在防水封装内密封无线充电芯片,微小的电池和相关循环。

下面的图像显示两个将在智能服装中发光的LED。大黑条是用液体X油墨印刷的电力接收天线。

电子纺织品在2020年消费电子展上展出

在CES 2020呈现的电子纺织品。使用的图片礼貌PowerCast和液体x

介于两者之间是一种从天线获得的电气芯片收获功率。

电子服装崛起?

虽然SmartWatches是最常见的可穿戴设备之一,但似乎电子衣服或“电子纺织品”正在上升。一些研究人员正在推动可能性透气,耐用的可穿戴面料和传感器技术,一些人甚至受到章鱼吸盘的启发。其他人正在将注意力集中在智能服装的弹性上,发现新的实施方式可拉伸的超级电容器,电池和传感器

液体X和Powercast正在通过分离成导电墨水和防水密封部件在织物中嵌入的导电墨水和防水密封部件来加入这种运动。

液体X在智能服装中的部分

Liquid X是一家无颗粒墨水制造商,这种墨水可以直接沉积在电子纺织品上。这就减少了加工步骤,形成了符合涂层的导电痕迹。

使用液体x无颗粒油墨对电子纺织品进行耐久性测试

使用Liquid X无颗粒墨水的电子纺织品耐久性试验。图片由液体X

这些痕迹是可弯曲的,可伸缩的,可清洗的。Liquid X表示,包括集成电路在内的硬件可以通过卡扣、环氧树脂或焊锡膏直接安装在痕迹上。

液体x e-纺织品

扫描电子X型涂料上的电子显微图像在编织聚酯织物上的墨水。图片由液体X

Powercast的功率收获芯片

Powercast功率收获芯片,如P2110B,然后将RF转换为DC。DC存储在电容器中。当充电充电时,设备在内部升压转换器上开关,该转换器升高了编程的输出电平以充电。

P2110B

P2110B的功能框图。图片由Powercast

它所带来的力量并非微不足道;P2110B可以在50ma下发展到5.5 V。该设备优化为902 MHz至928 MHz射频频带。它的尺寸是0.625英寸乘0.530英寸。该设备符合RoHS标准。它的操作范围被Powercast描述为“工业温度范围”。

除了智能服装,Powercast解释说,P2110B还可用于无电池无线传感器、小型充电电池和低功耗电子产品。雷竞技最新app

CES 2020的早期原型

1月份,两家匹兹堡的公司共同展示了一种无线可充电的智能运动衫原型。展会上的代表解释说,即使在100次洗涤循环后,这些电子产品依然有效。雷竞技最新appLiquid X销售副总裁比尔•贝比(Bill Babe)表示:“在那一点上,面料实际上是失败的原因。”

电子纺织品在2020年消费电子展上展出

在CES 2020呈现的电子纺织品。使用的图片礼貌印刷电子产品雷竞技最新app

原型演示了有两个LED的衬衫的概念。从那时起,这两家公司已经开发出更复杂的技术版本。

液体X和Powercast如何设计智能服装?

一旦电路设计完成,痕迹就被写在织物上。这相当于在PCB上沉积铜痕迹,因为油墨具有高导电性。用来吸收射频能量的天线也被印在衣服上。

这款电动服装不依赖随机射频。相反,来自Powercast射频发射机的射频能量被发射到衣服上,然后被天线拦截。然后将其传送到P2110B或类似的设备上,用来给微型电池充电,作为电子服装的动力来源。

安装在印刷痕迹上的是LED设备

安装在印刷痕迹上的是LED设备。该织物还集成了RF无线接收器(黑色)、调谐组件和6英寸天线。图片由PowerCast和液体x

最后,该系统封装在防水粘合剂中,以保护在机洗期间的电路。

这项技术将走向何方

这种类型的电子纺织的明显用途是健康监测。一件覆盖整个躯干的衬衫可以比½平方英寸左右的½平方英尺或智能手表可以更好地接触。根据50 mA的5.5 V之间的时间,可以在收费之间保持多长时间,可以包括微小的BLE发射器,并且使用这种能力的医院服装可用于监测患者的重要健康参数。

在这样的概念可以通过任何医疗设备所需的监管障碍之前,当一个人行使想要了解他或她的脉搏率时,它可以在运动应用中找到。在未来的这种设计的迭代中,收获芯片的大小可能被证明是障碍的东西。


你有没有在智能服装或电子纺织品设计上?在下面的评论中分享您的经验。