鈣鈦礦和噴墨列印印花織物上的電路
可以通過涉及鈣鈦礦和噴墨印刷工藝的方法更有效地製造用於輸送藥物或監控傷口的醫用織物。
鈣鈦礦結構
俄勒岡州立大學研究人員的突破將使電路可以在較低的處理溫度下精確地直接應用到布料上。包括羅格斯大學研究人員在內的團隊認為，他們的解決方案為長期解決性能與製造成本之間的折衷提供了一種潛在的解決方案。研究成果發表在 Advanced Functional Materials雜誌.
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"在將傳感器，顯示器，電源和邏輯電路集成到各種織物中以創建可穿戴的電子紡織品方面已經付出了很多努力，"俄勒岡州化學工程教授張志宏說。"一個障礙是，在具有多孔且不均勻表面的布料上製造剛性設備既繁瑣又昂貴，需要大量的熱量和能量，並且難以擴大規模。" 首先，將設備放置在固體上，然後再將固體基材放置在織物上，也是有問題的–它限制了織物的柔韌性和耐磨性，還可能需要對織物製造過程本身進行繁瑣的更改。"
Chang和OSU工程學院以及羅格斯大學的合作者通過基於二元金屬碘化物鹽的穩定，可印刷的油墨，解決了這些挑戰，該油墨可熱轉化為銫，錫和碘的緻密化合物。所得的Cs2SnI6薄膜具有使其成為鈣鈦礦的晶體結構。具有基於金屬和滷素的鈣鈦礦結構的材料是半導體，半導體是大多數電路的基本組成部分。
得益於鈣鈦礦薄膜，Chang的團隊能夠在低至120 o C的溫度下將負溫度係數熱敏電阻直接噴墨列印到機織聚酯上。
熱敏電阻是一種稱為電阻器的電氣組件，它控制進入電路的電流量。熱敏電阻是電阻，其電阻取決於溫度，這項研究涉及負溫度係數（NTC）熱敏電阻，它們的電阻隨溫度升高而減小。
Chang說："在標準電阻器中，由於熱引起的電阻變化通常不是一件好事，但這種效果在許多溫度檢測電路中可能有用。" " NTC熱敏電阻幾乎可用於溫度起作用的任何類型的設備。即使很小的溫度變化也可能導致其電阻發生較大變化，這使其成為精確溫度測量和控制的理想選擇。"
Chang說，這項研究包括OSU工程學院的Shuhu Li和Alex Kosek以及羅格斯大學的Mohammad Naim Jahangir和Rajiv Malhotra，該研究表明，可以在目前製造商使用的一半溫度下，在織物上直接製造高性能NTC熱敏電阻。
他說："除了需要更多的能量外，更高的溫度還會與許多織物產生相容性問題。" "我們墨水的簡單性，工藝的可擴展性和熱敏電阻性能對於可穿戴電子紡織品的未來都是充滿希望的。"
創新成果：
開發了一種新穎的低溫途徑，用於鈣鈦礦Cs 2 SnI 6的噴墨印刷，以創建可穿戴的負溫度係數熱敏電阻，在熱敏織物上具有前所未有的性能。通過使用二元金屬碘化物鹽生成穩定且可列印的墨水，可實現120°C的低處理溫度，該墨水在列印後會熱轉變為緻密的Cs 2 SnI 6晶體。該方法通過實現無損製造具有商業可比性能的設備，打破了折衷方案，而折衷方案阻礙了可穿戴式織物熱敏電阻的使用，從而證明了其在多功能紡織品及其他領域的重要應用。
關於OSU工程學院：
OSU工程學院是美國規模最大，生產力最高的工程專業之一。自2010年以來，該學院通過強調解決全球問題的高度協作研究，將其研究獎金額增加了一倍以上，達到5680萬美元。它是標誌性研究領域的領導者，這些領域包括精密健康，清潔能源，彈性基礎設施和先進位造；以及有針對性的戰略領域，包括機器人技術，材料研究和清潔水。
參考論文：Inkjet Printing of Perovskites for Breaking Performance–Temperature Tradeoffs in FabricBased Thermistors.