Les patchs à repasser peuvent réparer des vêtements ou ajouter une touche personnelle à des sacs à dos et des casquettes. Et désormais, ils pourraient aussi alimenter des technologies portables. Des chercheurs ont combiné du métal liquide et un adhésif activé par la chaleur pour créer un patch électriquement conducteur qui se lie au tissu lorsqu’il est chauffé avec un fer à repasser. En démonstration, des circuits repassés sur un carré de tissu ont allumé des LED et ont permis d’attacher un microphone à repasser sur une chemise à boutons.
« Les textiles électroniques et l’électronique portable peuvent permettre diverses applications, des soins de santé et de la surveillance environnementale à la robotique et aux interfaces homme-machine. Notre travail fait avancer ce domaine passionnant en créant de l’électronique souple à repasser qui peut être intégrée rapidement et solidement dans une large gamme de tissus« , explique Michael D. Bartlett, un chercheur à Virginia Tech et auteur correspondant de l’étude.
La nature flexible et souple du tissu rend difficile l’intégration de circuits électriques dans les vêtements intelligents et la technologie portable. Par exemple, les circuits imprimés avec de l’encre conductrice peuvent être endommagés lorsqu’ils sont exposés aux intempéries, et l’encapsulation des circuits en métal liquide entre des feuilles polymères offre une protection mais pas d’élasticité. Ainsi, Bartlett et ses collègues ont voulu essayer une approche différente, combinant des métaux liquides et du caoutchouc pour produire un film extensible qui peut être repassé sur du tissu et conduire l’électricité.
Bartlett et l’équipe ont ajouté des gouttelettes microscopiques d’un alliage gallium-indium dans un mélange de polyuréthane et ont coulé le composite en une fine couche. Après un séchage à l’air d’une journée, il a formé une feuille élastique souple et électriquement conductrice. Ensuite, ils ont repassé de petits morceaux rectangulaires des feuilles sur divers tissus (polyester à armure toile, sergé de coton, jersey tricoté et maille jersey). Le polymère dans les patchs conducteurs a créé des liens solides avec les fibres, maintenant les couches ensemble une fois refroidies.
Pour démontrer les applications potentielles du circuit à repasser, les chercheurs ont créé deux preuves de concept :
- Le logo de leur université, repassé sur un morceau de tissu, avec cinq LED. Le circuit flexible a maintenu les LED allumées lorsqu’il était plié, tordu et étiré à plusieurs reprises.
- Un microphone filaire extensible à l’intérieur d’une chemise, le circuit repassé relayant l’alimentation et le signal audio sous le vêtement vers un dispositif d’enregistrement externe. Le microphone repassé a enregistré le son sur toute la gamme auditive humaine avec des performances comparables à une installation microphonique traditionnelle, et avec un encombrement moins perceptible.
Cependant, cette technologie de patch conducteur n’est pas seulement destinée à attacher des composants rigides comme des LED. Les chercheurs affirment qu’elle pourrait aussi être intégrée dans des circuits souples, des robots souples et d’autres dispositifs électroniques portables.
Article : “Iron-On Wearable Electronics through Liquid Metal Adhesive Composites” – Journal : ACS Applied Materials & Interfaces – DOI : 10.1021/acsami.5c13752
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