अनुसन्धानकर्ताहरूले कपडामा धुने, तन्काउन मिल्ने र सास फेर्न मिल्ने इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरू सफलतापूर्वक समावेश गरेका छन्, जसले स्मार्ट कपडा र पहिरन मिल्ने इलेक्ट्रोनिक्सका लागि नयाँ सम्भावनाहरू खोलेको छ।
सर्किटहरू सस्तो, सुरक्षित र वातावरणमैत्री मसी प्रयोग गरेर बनाइएका थिए, र परम्परागत इन्कजेट प्रिन्टिङ प्रविधि प्रयोग गरेर छापिएका थिए।
इटाली र चीनका सहकर्मीहरूसँग काम गर्ने क्याम्ब्रिज विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूले कसरी ग्राफिन – कार्बनको दुई-आयामी रूप – लाई कपडामा सिधै छापेर एकीकृत इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरू उत्पादन गर्न सकिन्छ जुन लगाउन सहज हुन्छ र सामान्य वाशिङ मेसिनमा २० चक्रसम्म टिक्न सक्छ भनेर प्रदर्शन गरेका छन्।
नयाँ कपडा इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू ग्राफिन र अन्य दुई-आयामी सामग्रीहरूमा आधारित मसीको कम लागत, दिगो र स्केलेबल इन्कजेट प्रिन्टिङमा आधारित छन्, र मानक प्रशोधन प्रविधिहरूद्वारा उत्पादन गरिन्छ। नतिजाहरू जर्नल नेचर कम्युनिकेसन्समा प्रकाशित छन्।
छापिएको इलेक्ट्रोनिक्सको लागि ग्राफिन मसीको निर्माणमा पहिलेको कामको आधारमा, टोलीले कम उम्लने बिन्दु मसी डिजाइन गर्यो, जुन सिधै पलिएस्टर कपडामा छापिएको थियो। थप रूपमा, उनीहरूले कपडाको खस्रोपन परिमार्जन गर्नाले छापिएका उपकरणहरूको कार्यसम्पादनमा सुधार आएको पत्ता लगाए।
यस प्रक्रियाको बहुमुखी प्रतिभाले अनुसन्धानकर्ताहरूलाई एकल ट्रान्जिस्टर मात्र नभई सक्रिय र निष्क्रिय घटकहरू संयोजन गर्ने सबै-मुद्रित एकीकृत इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरू डिजाइन गर्न अनुमति दियो।
हाल उपलब्ध धेरैजसो पहिरनयोग्य इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू प्लास्टिक, रबर वा कपडामा जडान गरिएका कठोर इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूमा निर्भर हुन्छन्। यी उपकरणहरूले धेरै परिस्थितिहरूमा छालासँग सीमित अनुकूलता प्रदान गर्छन्, धोएपछि क्षतिग्रस्त हुन्छन् र सास फेर्न नसक्ने भएकाले लगाउन असहज हुन्छन्।
“छापिएको इलेक्ट्रोनिक्सका लागि अन्य मसीहरूलाई सामान्यतया विषाक्त विलायकहरू चाहिन्छ र लगाउन उपयुक्त हुँदैनन्, जबकि हाम्रा मसीहरू सस्तो, सुरक्षित र वातावरणमैत्री दुवै छन्, र कपडामा विभिन्न दुई-आयामी सामग्रीहरू छापेर इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरू सिर्जना गर्न मिलाउन सकिन्छ,” पेपरका वरिष्ठ लेखक क्याम्ब्रिज ग्राफिन सेन्टरका डा. फेलिस टोरिसीले भने।
“डिजिटल टेक्सटाइल प्रिन्टिङ दशकौंदेखि कपडामा साधारण रंगहरू छाप्नको लागि प्रयोग हुँदै आएको छ, तर हाम्रो नतिजाले पहिलो पटक देखाउँछ कि यस्तो प्रविधि कपडामा सम्पूर्ण इलेक्ट्रोनिक एकीकृत सर्किटहरू छाप्न पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ,” पोलिटेक्निको डि मिलानोका सह-लेखक प्रोफेसर रोमन सोर्डनले भने।
“हामीले धेरै सरल एकीकृत सर्किटहरू प्रदर्शन गरे तापनि, हाम्रो प्रक्रिया स्केलेबल छ र पहिरनयोग्य इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको प्राविधिक विकासमा तिनीहरूको जटिलता र कार्यसम्पादन दुवैको हिसाबले कुनै आधारभूत अवरोधहरू छैनन्।”
“मुद्रित कम्पोनेन्टहरू लचिलो, धुन मिल्ने हुन्छन् र कम पावर चाहिन्छ, पहिरन योग्य इलेक्ट्रोनिक्समा अनुप्रयोगहरूको लागि आवश्यक आवश्यकताहरू,” पीएचडी विद्यार्थी टियान केरीले भने, जो पेपरका पहिलो लेखक हुन्।
यो कामले व्यक्तिगत स्वास्थ्य र कल्याण प्रविधिदेखि लिएर पहिरनयोग्य ऊर्जा सङ्कलन र भण्डारण, सैन्य पोशाक, पहिरनयोग्य कम्प्युटिङ र फेसनसम्मका दुई-आयामी सामग्री मसीका लागि धेरै व्यावसायिक अवसरहरू खोल्छ।
“कपडाका फाइबरहरूलाई कार्यात्मक इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूमा परिणत गर्नाले स्वास्थ्य सेवा र कल्याणदेखि इन्टरनेट अफ थिंग्ससम्मका अनुप्रयोगहरूको पूर्ण रूपमा नयाँ सेट खोल्न सकिन्छ,” टोरिसीले भने। “न्यानो टेक्नोलोजीको लागि धन्यवाद, भविष्यमा हाम्रा कपडाहरूले डिस्प्ले वा सेन्सरहरू जस्ता यी कपडा-आधारित इलेक्ट्रोनिक्सहरू समावेश गर्न सक्छन् र अन्तरक्रियात्मक बन्न सक्छन्।”
स्मार्ट कपडा उद्योगमा नयाँ प्राविधिक प्रगतिको केन्द्रमा कपडा र नवीन कपडाहरूमा एकीकृत इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू र उपकरणहरू सिर्जना गर्न ग्राफिन र अन्य सम्बन्धित 2D सामग्री (GRM) मसीको प्रयोग रहेको छ।
क्याम्ब्रिज ग्राफिन सेन्टर र पोलिटेक्निको डि मिलानोका टोलीहरू ग्राफिन फ्ल्यागशिपमा पनि संलग्न छन्, जुन एक EC-वित्त पोषित, प्यान-युरोपियन परियोजना हो जुन ग्राफिन र GRM प्रविधिहरूलाई व्यावसायिक अनुप्रयोगहरूमा ल्याउन समर्पित छ।
यस अनुसन्धानलाई ग्राफीन फ्ल्यागशिप, युरोपेली अनुसन्धान परिषद्को सिनर्जी अनुदान, इन्जिनियरिङ र भौतिक विज्ञान अनुसन्धान परिषद्, द न्यूटन ट्रस्ट, चीनको राष्ट्रिय प्राकृतिक विज्ञान प्रतिष्ठानको अन्तर्राष्ट्रिय अनुसन्धान फेलोशिप र चीनको विज्ञान तथा प्रविधि मन्त्रालयबाट अनुदान प्राप्त भएको थियो। विश्वविद्यालयको व्यावसायीकरण शाखा क्याम्ब्रिज इन्टरप्राइजद्वारा यो प्रविधिको व्यावसायीकरण भइरहेको छ।
कथा स्रोत: क्याम्ब्रिज विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान गरिएको सामग्री । मूल कथा क्रिएटिभ कमन्स लाइसेन्स अन्तर्गत इजाजतपत्र प्राप्त छ।