Sensoryczne koszulki i przewodzące spodnie

Jak stwierdzili w swojej pracy, wdrożenie tego typu technik pozwoliłoby na znaczne zmniejszenie kosztów urządzeń elektronicznych oraz czujników używanych np. w lecznictwie, przemyśle czy służbach mundurowych.

Do nanoszenia powłok z nanocząsteczek użyto technologii ALD (Atomic Layer Deposition). Jest to metoda chemiczna, umożliwiająca nanoszenie cienkich powłok w próżniowej komorze reakcyjnej poprzez sekwencyjną zamianę substancji w stanie gazowym. W tym celu aplikowane są dwie substancje zwane prekursorami.

Pierwszy prekursor osiada na powierzchni i tworzy podkład. Po oczyszczeniu komory trafia do niej drugi prekursor, reagujący z substancją, która wcześniej została osadzona na podłożu. Przygotowana w ten sposób powłoka jest jednorodna, pozbawiona defektów i jednocześnie całkowicie odwzorowuje powierzchnię pokrywanej substancji.

Technologia ALD umożliwia nanoszenie nanopowłok nie tylko na powierzchniach płaskich, ale także posiadających skomplikowaną geometrię. Powłoki naniesione tą metodą mają grubość od 2 nanometrów do kilkudziesięciu mikrometrów, ale możliwe jest, przy zastosowaniu specjalnych urządzeń, tworzenie powłok o grubości angstremów. Naukowcy z NCSU opracowali też metodę mierzenia przewodnictwa nowo naniesionych powłok, uwzględniającą kilkadziesiąt pomiarów na powierzchni z naniesioną nanopowłoką.

Jak twierdzą badacze, nowe rozwiązanie umożliwi stworzenie prostych układów elektronicznych w tekstyliach. Mogą to być np. czujniki, informujące bezprzewodowo o stanie zdrowia pacjenta (ciśnienie, rytm serca i oddechowy, temperatura) umieszczone w bieliźnie szpitalnej, podobne czujniki przeznaczone dla żołnierzy i służb mundurowych czy aplikacje związane z projektami tzw. wearable computer czyli odzieży z układami procesorowymi.

Praca dotycząca technologii opracowanych w NCSU została opublikowana w czerwcowym numerze magazynu Advanced Functional Materials.