The authors would like to acknowledge the BPI PIAVE AUTONOTEX grant for the financial support.

1. פולימרים מוליכים דפוסים על טקסטיל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן גיליון טקסטיל 10 ס&quot;מ x 10 ס&quot;מ על משטח מישורי לטיפול קל תוך כדי התהליך. עבור הטקסטיל, להשתמש בד פוליאסטר לסרוג משתלב 100% עם עובי של 300 מיקרומטר ו יכולת מתיחה בכיוון לסרוג עד 50%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לעשות מסכה המכילה את עיצוב הדפוסים, להשתמש סרט polyimide 125 מיקרומטר בעובי; דוגמא של הדפוס מתוארת באיור 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש חותך לייזר (למשל, Protolaser S, LPKF) לדפוס את המסכה polyimide 10; עיצוב הדפוס של אלקטרודה מתואר באיור 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעייל גיבוש PDMS (10: 1 בסיס לריפוי יחס סוכן) על גבי המסכה (סרט polyimide) באמצעות כלי ליהוק קלטת אוטומטית (שליטת K הדפסת coater, להב רופא) עם עובי סרט רטוב של 200 מיקרומטר בכל 6 מהירויות ציפוי מ &#39;/ דקה. השתמש כ -0.5 מ&quot;ל מסכה של 3 ס&quot;מ x 5 ס&quot;מ. בצע ההתהליך הוא מתחת למכסה המנוע קטר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות להעביר את הבד אל המסכה מצופה PDMS. השאר למשך 10 דקות, שלאחריו PDMS צריך להיספג באופן מלא במבנה הטקסטיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרפא המדגם בתנור-אוויר ב 100 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן הפולימר ניצוח: PEDOT: פיזור PSS (80 מ&quot;ל), אתילן גליקול (20 מ&quot;ל), חומצה 4-dodecylbenzenesulfonic (40 μL), ו -3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (1 מ&quot;ל) ב למכסה המנוע קטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מברשת מעיל PEDOT: פתרון PSS על אזור PDMS ללא של טקסטיל עד חדירה הומוגנית של הפתרון מתקבל. חזור על שלב זה כדי להשיג צבע דפוס אחיד. החל על 1 מ&quot;ל / 2 ס&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרפא את הבד ב 110 מעלות צלזיוס במשך שעה 1 לייבש את PEDOT: פתרון PSS. מנמיך את הטמפרטורה ל 60 מעלות צלזיוס למשך טקסטיל רגישים טיפול בטמפרטורה גבוהה, כמו ניילון. </li></ol> 2. ייצור מכשיר אורגני הערה: הפרוטוקול ב describ סעיף 1es בתצהיר סלקטיבית של ניצוח חומרים על טקסטיל. הסעיפים הבאים יתארו את הצעדים נוספים הדרושים כדי לפברק תקנים אורגניים, כמו חיישני מתיחה, טרנזיסטורים OECT, אלקטרודות עורית, וחיישני קיבולים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לפברק חיישני מתיחה, המוצגים באיור 3 א, דפוס קווי אלקטרודה על הטקסטיל, כמתואר בסעיף 1, צעדי 1.1-1.5. הערה: דוגמא של עיצוב הדפוס מוצגת באיור 3 א. הייצור של חיישנים כאלה אינו דורש שום צעדים נוספים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לפברק את העיצוב טרנזיסטור שמוצג איור 3B, דפוס מערכי הטרנזיסטור על סרט ארוג ניילון השלבים המתוארים בסעיף 1. מעט לשנות את חישול PDMS ו PEDOT: PSS ריפוי בצעדים כדי למנוע השפלה תרמית של ניילון על ידי ריפוי ב 60 ° צלזיוס למשך זמן רב יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור ייצור של אלקטרודות עורית, שמוצג 3C איור, להפקידג&#39;ל יוני על PEDOT בדוגמת: טקסטיל PSS. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכין תערובת ג&#39;ל נוזלי יונית המכילה את הנוזל היוני, 1-אתיל-3-methylimidazolium-אתיל סולפט; הסוכן מקשר הצולב, פולי (אתילן גליקול) diacrylate; ואת photoinitiator, 2-הידרוקסי-2-methylpropiophenone לפי יחס (v / v) של 0.6 / 0.35 / 0.05, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל PEDOT: אלקטרודה PSS עם נוזלים יוניים (20 μL / 2 ס&quot;מ) ומוסיפים את תערובת ג&#39;ל נוזלי יוניים משלב 2.3.1 (25 μL / 2 ס&quot;מ) על ידי יציקת טיפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשוף לאור UV (365 ננומטר) ליזום תגובה crosslinking במשך 10-15 דקות, עד מתמצק ג&#39;ל. בצע פעולה זו במנדף. השתמש כלוב מגן-UV במהלך חשיפת UV. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור ייצור חיישן קיבולי, השתמש PEDOT: אלקטרודות טקסטיל PSS מבודד עם חומר בידוד (איור 3D). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבודד את PEDOT דמוי-מקלדת: אלקטרודות PSS באמצעות PDMS; ניתן לראות את העיצוב המקלדת איור 2b &lt;/ Strong&gt;. מחלק את ניסוח PDMS על גבי הבד להסיר את העודפים עם מגב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הבד בתנור על 100 מעלות צלזיוס במשך 10 דקות. בצע פעולה זו במנדף. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Poupyrev, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Project+Jacquard:Interactive+Digital+Textiles+at+Scale.">Project Jacquard:Interactive Digital Textiles at Scale.</a> Proceedings of the 2016 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems - CHI '16. , 4216-4227 (2016).</li><li>Takamatsu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transparent+conductive-polymer+strain+sensors+for+touch+input+sheets+of+flexible+displays.">Transparent conductive-polymer strain sensors for touch input sheets of flexible displays.</a> J. Micromech. Microeng. 20, 075017 (2010).</li><li>Patel, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+wearable+sensors+and+systems+with+application+in+rehabilitation.">A review of wearable sensors and systems with application in rehabilitation.</a> J. Neuroeng. Rehabil. 9, 21 (2012).</li><li>Bandodkar, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidermal+tattoo+potentiometric+sodium+sensors+with+wireless+signal+transduction+for+continuous+non-invasive+sweat+monitoring.">Epidermal tattoo potentiometric sodium sensors with wireless signal transduction for continuous non-invasive sweat monitoring.</a> Biosens. Bioelectron. 54, 603-609 (2014).</li><li>Owens, R. M., Malliaras, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+Electronics+at+the+Interface+with+Biology.">Organic Electronics at the Interface with Biology.</a> MRS Bull. 35 (6), 449-456 (2010).</li><li>Krebs, F. C., Biancardo, M., Winther-Jensen, B., Spanggard, H., Alstrup, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+incorporation+of+polymer+photovoltaics+into+garments+and+textiles.">Strategies for incorporation of polymer photovoltaics into garments and textiles.</a> Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 90, 1058-1067 (2006).</li><li>Cherenack, K., Zysset, C., Kinkeldei, T., M&#252;nzenrieder, N., Tr&#246;ster, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Woven+electronic+fibers+with+sensing+and+display+functions+for+smart+textiles.">Woven electronic fibers with sensing and display functions for smart textiles.</a> Adv. Mater. 22, 5178-5182 (2010).</li><li>Hamedi, M., Forchheimer, R., Ingan&#228;s, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+woven+logic+from+organic+electronic+fibres.">Towards woven logic from organic electronic fibres.</a> Nat. Mater. 6, 357-362 (2007).</li><li>Bao, L., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+Textile+Energy+Storage+from+Cotton+T-Shirts.">Towards Textile Energy Storage from Cotton T-Shirts.</a> Adv. Mater. 24, 3246-3252 (2012).</li><li>Takamatsu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+patterning+of+organic+conductors+on+knitted+textiles+for+long-term+electrocardiography.">Direct patterning of organic conductors on knitted textiles for long-term electrocardiography.</a> Sci. Rep. 5, 15003 (2015).</li><li>Yamada, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+stretchable+carbon+nanotube+strain+sensor+for+human-motion+detection.">A stretchable carbon nanotube strain sensor for human-motion detection.</a> Nat. Nanotechnol. 6, 296-301 (2011).</li><li>Shim, N. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-plastic+electrochemical+transistor+for+glucose+sensing+using+a+ferrocene+mediator.">All-plastic electrochemical transistor for glucose sensing using a ferrocene mediator.</a> Sensors. 9, 9896-9902 (2009).</li><li>Takamatsu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wearable+Keyboard+Using+Conducting+Polymer+Electrodes+on+Textiles.">Wearable Keyboard Using Conducting Polymer Electrodes on Textiles.</a> Adv. Mater. 28, 4485-4488 (2016).</li><li>O'Connor, T. F., Rajan, K. M., Printz, A. D., Lipomi, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+organic+electronics+with+properties+inspired+by+biological+tissue.">Toward organic electronics with properties inspired by biological tissue.</a> J. Mater. Chem. B. 3, 4947-4952 (2015).</li><li>Choi, S., Lee, H., Ghaffari, R., Hyeon, T., Kim, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Advances+in+Flexible+and+Stretchable+Bio-Electronic+Devices+Integrated+with+Nanomaterials.">Recent Advances in Flexible and Stretchable Bio-Electronic Devices Integrated with Nanomaterials.</a> Adv. Mater. 28, 4203-4218 (2016).</li><li>Zhang, Z., Qiu, J., Wang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roll-to-roll+printing+of+flexible+thin-film+organic+thermoelectric+devices.">Roll-to-roll printing of flexible thin-film organic thermoelectric devices.</a> Manuf. Lett. 8, 6-10 (2016).</li><li>Rim, Y. S., Bae, S. -. H., Chen, H., De Marco, N., Yang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Progress+in+Materials+and+Devices+toward+Printable+and+Flexible+Sensors.">Recent Progress in Materials and Devices toward Printable and Flexible Sensors.</a> Adv. Mater. 28, 4415-4440 (2016).</li><li>Matsuhisa, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Printable+elastic+conductors+with+a+high+conductivity+for+electronic+textile+applications.">Printable elastic conductors with a high conductivity for electronic textile applications.</a> Nat. Commun. 6, 7461 (2015).</li><li>Bernards, D. a., Malliaras, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steady-State+and+Transient+Behavior+of+Organic+Electrochemical+Transistors.">Steady-State and Transient Behavior of Organic Electrochemical Transistors.</a> Adv. Funct. Mater. 17 (17), 3538-3544 (2007).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

הדפוסים של חומרים מוליכים הוא אחד הצעדים הראשונים הייצור של מכשירים אלקטרוניים תפקודיים. זה יכול להיות מאתגר, כמו תהליך הייצור צריך לקחת בחשבון את התכונות הכימיות ופיסיקליות של חומרים כאלה, ואת זרימת התהליך צריכה לשקול את צולבות התאימות המהותית בין הצעדים בדיה. בשנות ה microfabrication של מכשירים אלקטרוניים אורגניים, שני היבטים אלה הם אפילו יותר משמעותי בשל אופי מאוד תגובתי של חומרים אורגניים. היום, לעומת זאת, חומרים אורגניים הם מאוד אטרקטיביים כדי אלקטרוניקה לביש וגמישה תכונות אלקטרו-אלסטי שלהם 14, 15. העברת טכנולוגיות כגון טקסטיל להשיג פריטי הלבוש אלקטרוניים משולבים במלואם מוגבלת על ידי מבנים תלת-ממדיים שלהם. טכניקות קונבנציונליות המשמשות microfabrication מוגבלות דיו להדפסה או מסך של דיו ניצוח רק על substr הדקאטס וטקסטיל 16, 17, 18. טכניקת רקמה מסורתית, שבו סיב בודד הוא תפור לתוך הטקסטיל, עדיין חסרת מדרגיות ייצור תעשייתית. ההיבט הקריטי ביותר הדפוסים של חומרים אורגניים הוא בתצהיר מבלי להפריע את התכונות החשמליות. טכניקת הדפוסים המתוארת בתרשים 1 מסתמכת על השיקוע של חומרים אורגניים, ללא צורך לפגוש מפרט של הטכניקה בתצהיר או בכלי. את החומרים אורגניים מנוסחים למיטב ההופעות שלהם אז יכולים להיות מופקד ישירות על מבנה הבד שנבחר. השירות של PDMS הוא מפתח חומר דפוס מפתרון על טקסטיל. היישום של ניצוח חומרים מפתרון צמיגות נמוכה, ולא באמצעות צבעי דיו דמוי משחה, מאפשר קונפורמי וציפוי עמוק במבנה טקסטיל. עם זאת, הוא מגביל את selectivדואר בתצהיר ומוביל לאובדן החלטת הדפוסים. יש לנו להתגבר על מגבלה זו על ידי יצירת קו שלילי PDMS לרסן את חדירת פתרון ניצוח הלא מבוקר לתוך הטקסטיל. הבחירה האסטרטגית של PDMS מבוסס על תכונות ויסקו-אלסטי שלה, אשר לשמור על stretchability טקסטיל וגמישות. את PDMS הוא גם הידרופובי מאפשר שליטה על התפשטות של PEDOT: PSS בסיס מים פתרון במהלך דפוסים. צפינו שדפוסי מוליך המפוברק באמצעות פרוטוקול זה הפגינו מוליכות חשמלית טובות ויציבות במהלך דפורמציות מכאניים. שיטה זו מאפשרת התאמה אישית בעתיד של בגדים קיימים עם רכיבים חכמים בעלי יכולות אלקטרוניות. עם זאת, האחד הביקורתי, במקרים מסוימים, הגבלת נקודות הגישה המוצעת היא עדיין עמידות חומר אורגניות בתנאים לביש. היבטים מסוימים, כגון התנגדות ללחץ מכנה התנהגות לאחר השטיפהייבוש nd של טקסטיל ניצוח אורגני, עדיין אינם ידוע. הרוב הגדול של אלקטרוניקה לביש לסמוך על מכשירי stretchable, שבו מבנים דמויים באביב הם נוצרו על מנת לשמור על החיבור החשמלי במהלך עיוות מכשיר. בהתאם לסוג הטקסטיל, סיבי בדים לסרוג מורכבים בעיצוב פרסה, מתן stretchability המכאני של המבנה. ציפוי בדים אלה עם חומרים מוליכים מתיר סיבים בודדים לפעול כמו חיישנים במתח ובתנועה בבגדים חכם, כפי שמוצג באיור 3 א. יתר על כן, גיאומטריות מכשיר מורכבות יותר יכולות להיות בדוגמת בקלות, לא רק על לסרוג, אלא גם על בדים ארוגים. 3 ב איור, אנו מציגים מערך של OECTs בגיאומטריות משתנות. ב photolithography הקונבנציונלי, ייצור סימולטני של תכונות גדולות וקטנות כמעט בלתי אפשרי להשיג ללא צורך שלבים מרובים. אנו מראים כי טכניקת הדפוסים שלנו היא מסוגל producדפוסי דואר עם החלטה נעה בין 0.5 מ&quot;מ עד כמאה פעמים יותר. טרנזיסטורים מסוג זה יכול לשמש ישירות חישת זיעה לביש עם זמן תגובה מתכווננת ברזולוצית זיהוי 19. אנחנו הוכחנו כי PDMS גם מאפשר בתצהיר הרצוף של שכבות תפקודיות נוספות באופן סלקטיבי, כפי שמוצג באיור 2. התקנים אז יכול להיות משולב בטקסטיל להשתלב באופן מלא על מערכות לביש. התהליך באיור 2a מראה את הייצור של אלקטרודה טקסטיל עורית, שם איש הקשר בין האלקטרודה ואת העור משופר עם ג&#39;ל נוזלי יוני. אלקטרודות לביש אלקטרופיזיולוגיה עורית סובלת הצעת artifacts נגרמת על ידי שפלת המגע החשמלית בין הלובש ואלקטרודות במהלך הקלטות. האפשרות לשלב ג&#39;לים יוניים על אלקטרודות טקסטיל נפתח ערוץ תקשורת יעילה עםגוף אדם, אשר רצוי מכשירי בריאות לביש. דוגמה של מכשיר כזה ניתן לראות איור 3c. בתצהיר הרצוף של חומרים פעילים אחרים יכול לגרום התקנים באמצעות גיאומטרית מחסנית, כגון סוללות אורגניות, קבלים, תאים סולריים, טרנזיסטורים, או חיישנים. איור 2b מראה את המסלול בתצהיר של בידוד או חומרים דיאלקטריים. מקלדת אורגנית לביש (איור 3D) יכולה להיות מפוברקת באמצעות תהליך זה, שבו PDMS משמש ליצירת שכבת דיאלקטרי על גבי האלקטרודה. מכשיר כזה מסוגל וריאציה קיבולי חישה בין האלקטרודה אצבע, אשר יכולה להיות פוטנציאל יישומים מעניינים במחשוב לביש התממשקות אדם-מכונה.

בתחום האלקטרוניקה לביש הינו שוק בצמיחה מהירה צפוי להיות שווה 50 מיליארד יורו ב -2025, על פי שלושה השוק הנוכחי. האתגר העיקרי העומד בפני התקנים לבישים נוכחיים הוא כי מצורפים אלקטרונית מוצק פולשניות להגביל את השימוש במכשירים הוקמו בשנת מערכות לביש. באמצעות טקסטיל שכבר נמצאים בחיי היומיום היא גישה מאוד אטרקטיבית וישירה להימנע מגבלה זו. בשל יכולת אלסטית שלה, בחלקים מסוימים של הבגדים שאנחנו לובשים הם באופן טבעי במגע הדוק עם העור. דוגמאות רבות של בגדים חכמים הקיימות בשוק כיום מבוססות על תצוגות דקות, פלסטיק, מקלדות, והתקני מקור אור מוטבעים בטקסטיל, מקשר אלקטרוניקה עם בני אדם באופן אופנתי 1. בפועל ספורט, ניטור בריאות מסתמך על אלקטרודות טקסטיל, אשר מציעות חלופות נוחות נפוץ אלקטרודות דבק wristbands מתכת. הנה, סיבים מוליכים הםמשולב ישירות עם בדים סטרץ למנוע גירוי בעור תלאות אחרות במהלך ללבוש המורחב. בנוסף, טקסטיל מציע מספר הזדמנויות לשלב חיישני עקמומיות ללכוד תנועה 2, כדי לשלב חיישני גזירה לפיתוח ומפעילי רובוטית פונקציונליים 3, ובוודאי לשלב חיישנים ביולוגיים באמצעות זיהוי של אנליטי בזיעת 4. טכנולוגיה לבישה מודרנית מסתמך על חומרים מוליכים למחצה מבוססי פחמן המספקים מכשירים אלקטרוניים עם מאפיינים ייחודיים. האופי &quot;הרך&quot; של חומרים אורגניים מציע תכונות מכאניות טובות יותר להתממשקות גוף האדם לעומת אלקטרוניקת מצב מוצק מסורתית. תאימות מכאנית זה, יחד עם מצעים גמישים מכאני, מאפשרת השימוש של גורמי צורה שאינה מישוריים בהתקנים כגון טקסטיל. השימוש אורגני רלוונטי גם במדעי חיים בשל ele המעורבת שלהםמוליכות ctronic ו יוניות 5. חוץ מזה, מוליך למחצה אורגני וחומרים אופטו להעצים מגוון גדול של מכשירים פונקציונליים עם תצוגה, טרנזיסטור, לוגיקה, ויכול כוח 6, 7, 8, 9. הקושי העיקרי בייצור של תקנים אורגניים כגון הוא בתצהיר המבוקר של חומרים תפקודיים על המשטחים שאינם מישוריים של טקסטיל. טכניקות microfabrication קונבנציונליות מוגבלות בעיקר על ידי ההתאמה של תהליך ההדחה עם ממדיות המבניות של מצעי טקסטיל. כאן אנו מתארים פרוטוקול ייצור פשוט, וניתן להרחבה המאפשר בתצהיר סלקטיבית של פולימרים מוליכים על טקסטיל מובנה. התהליך הציג מאפשר הייצור של מכשירים אלקטרוניים לביש קונפורמי. הגישה מבוססת על הדפוסים של גהפולימר פולי ניצוח ommercially זמין (3,4-ethylenedioxythiophene): פולי (sulfonate סטירן) (PEDOT: PSS) וכן polydimethylsiloxane חומר סטנסיל אלסטומרי (PDMS) על טקסטיל. שילוב זה מאפשר כליאה היעילה של PEDOT המימי: פתרון PSS, כמו גם עבור השימור של התכונות הרכות stretchable של טקסטיל. שיטת ייצור פשוטה ואמינה זו סוללת את הדרך עבור הייצור של מגוון רחב של מכשירים אלקטרוניים ישירות על טקסטיל בעלות-יעיל מבחינה תעשייתית באופן מדרגי.

<table><tbody><tr><td>SYLGARD 184, Silicone elastomer kit (Base and Curing agent)</td><td>Dow Corning</td><td></td><td>PDMS elastomer</td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;The conducting polymer formulation&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>CleviosTM PH 1000 PEDOT:PSS</td><td>Heraeus</td><td></td><td>Conductive polymer</td></tr><tr><td>Ethylene glycol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>03750-250ML</td><td>Solvent (EG), CAS: 107-21-1</td></tr><tr><td>3-methacryloxypropyltrimethoxysilane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M6514</td><td>Cros linker (GOPs), CAS: 2530-85-0</td></tr><tr><td>4-dodecylbenzenesulfonic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>44198</td><td>DBSA; CAS: 121-65-3</td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;The ionic liquid gel&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>UV lamp DFE 2340</td><td>C.I.F/ ATHELEC</td><td>DP134</td><td>UV-365 nm</td></tr><tr><td>1-Ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>51682-100G-F</td><td>Ionic Liquid (IL), CAS: 342573-75-5</td></tr><tr><td>Poly(ethylene glycol) diacrylate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>455008-100ML</td><td>Mn 700, CAS: 26570-48-9</td></tr><tr><td>2-Hydroxy-2-methylpropiophenon</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>405655-50ML</td><td>Phot Initiator (PI), CAS: 7473-98-5</td></tr><tr><td>The textile fabric</td><td>VWR</td><td>Spec-Wipe 7 Wipers</td><td>100% interlock knit polyester fabric</td></tr><tr><td>The polyimide film</td><td>DuPont</td><td>HN100</td><td>Polyimide film with 125 &amp;micro;m thickness</td></tr></tbody></table>

a simple and scalable fabrication method for organic electronic devices on textiles

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices cannot be worn under everyday conditions. Therefore, textiles are commonly considered the best substrate to accommodate electronic devices in wearable use. In this paper, we describe how to selectively pattern organic electroactive materials on textiles from a solution in an easy and scalable manner. This versatile deposition technique enables the fabrication of wearable organic electronic devices on clothes.

שיטות מסורתיות החלת צבעים או דפוסי טקסטיל להסתמך על שכבות מיסוך נשלפו על מנת לאפשר בתצהיר סלקטיבית של צבעים. באיור 1, אנו מצביעים על ההסתגלות של גישה כזו אל הדפוסים של PEDOT: אלקטרודות PSS על טקסטיל. כשכבה מיסוך, השתמשנו polydimethylsiloxane הידרופובי, אשר יכול לרסן את דיפוזיה הלא לשליטה של ​​PEDOT המימי: פתרון PSS. יתר על כן, את הרכות stretchability של טקסטיל סרוג ארוגים יכולים להישמר בזכות תכונות אלסטיות המכאניות של PDMS. באיור 1, התהליך מתחיל עם הכנת המאסטר הדפוסים מסרט polyimide (שלב 1). העיצוב של המתווה דפוס מגולפת על הסרט על ידי קרן לייזר. באמצעות כלי ליהוק קלטת, את PDMS מוחל על המאסטר הזה (שלב 2), ואת הטקסטיל מושם על גבי זה (שלב 3). T<html> הוא PDMS אז היא מתפזרת בהדרגה לתוך הטקסטיל (שלב 4). כדי להפסיק העברה זו, תהליך חישול תרמית קצר נדרש כדי לרפא את PDMS. הצמיגות ועובי PDMS ניתן לכוונן באמצעות כמויות שונות של פרמטרי הסוכן וציפוי ריפוי, בהתאמה, כדי לשלוט על דיפוזיה לבטח את השכפול המושלם של עיצוב מאסטר. לבסוף, פתרון הניצוח הוא צבוע מברשת על הטקסטיל המוגן ואפה להתייבש (שלב 5). אדון polyimide אז הוא delaminated מפני שטח הטקסטיל. התוצאות של זרימת הייצור הם באיור 1, בצד הימין. במקרה זה, דפוסים מוצלחים הושמו על פוליאסטר הסרוג. החלטת הדפוסים על טקסטיל כזה היא גדולה מ -1 מ&quot;מ. עם זאת, רזולוציה נמוכה יותר יכולה גם להיות מושגת על ההדוקה או ארוגים בדים. באמצעות טכניקה בתצהיר זה, התנגדות הגיליון המשוער של טקסטיל הניצוח היא קרובה ל -230 Ω / מ&quot;ר. _content &quot;FO: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; דוגמאות של התקנים אלקטרוניים תפקודיים על טקסטיל לסרוג ארוגים מוצגות איור 3 א &#39;וב&#39;, כולל PEDOT מפוברק בהצלחה:. אלקטרודות PSS על טקסטיל לסרוג הסדר הפרסה הטבעי של הסיבים בטקסטיל לסרוג מספקים stretchability מתכווננת לבדים. זו יכולת דמוית קפיץ של מבנים לסרוג יכול לגרום חיישני זן רגישים מאוד 11. עיוות פשוט במבנה הטקסטיל מתבטאת שינוי ההתנגדות החשמלית עקב מתפתל המוליך סיבי החוטים. בנוסף, על-ידי ניצול הקיבולת היגרוסקופי של הטקסטיל, המערך של אלקטרודות 3 ב איור היה בדוגמת על טקסטיל לעשות טרנזיסטורים מישוריים עם ערוצים מלבניים ורוחב שער שונה, אשר ניתן להשתמש בם ב חישת זיעה לביש. תצורה מעין גיאומטריות משמשת transisto האורגני אלקטרוכימייםRS (OECT) עבור חישה באיזה ערוץ ושער מחוברים באמצעות מדגם של אנליטי 12. טכניקת הדפוסים הציגה יכולה להתארך עד לפברק מכשירים אלקטרוניים אורגניים מורכבים על טקסטיל. כמו סטנסיל PDMS נשאר טקסטיל לאחר תהליך דפוסים, שכבות נוספות ניתן בדוגמת על PEDOT: PSS מצופה ניצוח טקסטיל. באיור 2, אנו מציגים את התהליך שבו פתרון ג&#39;ל נוזלי יוני (איור 2 א) וגיבוש PDMS (איור 2b) יושם functionalize או לבודד את השטח של PEDOT: אלקטרודה PSS, בהתאמה. ג&#39;לים יונית משמש בעיקר אלקטרודות עורית. השילוב של ג&#39;ל יוני בניהול הטקסטיל שמש לפברק אלקטרודות טקסטיל לביש לניטור אלקטרו 10 ו מודגם איור 3c. חיישני קיבולים נעשו בy בידוד פני האלקטרודה טקסטיל עם PDMS. שינוי הקיבול זוהה כאשר נגע האלקטרודה. מכשיר כזה רגיש למגע שמש לפברק מקלדת טקסטיל אלקטרונית אורגנית 13, כפי שמוצג 3D איור. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55439/55439fig1.jpg" /> תהליך באיור 1. לזרום הממחיש את הדפוסים של פולימרים מוליכים על טקסטיל. זרימת תהליך הממחישה את הדפוסים של פולימרים מוליכים על טקסטיל. שלב 1: הכנת מסכה; שלב 2: בתצהיר PDMS על מסכת דפוסי polyimide המגדירה את קווי המתאר של העיצוב הרצוי; שלב 3: העברת שכבת מיסוך ע&quot;י המיקום של טקסטיל על המסכה מצופה PDMS; שלב 4: העברת PDMS לתוך חלק הארי של הטקסטיל, שלב 5: בתצהיר של ניצוח פתרון פולימר על טקסטיל לא מוגן. התמונות מימין להראות את resuLTS של השלבים העיקריים של זרימת התהליך. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55439/55439fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55439/55439fig2.jpg" /> איור 2. שני דוגמאות של תקנים אורגניים ייצור. שתי דוגמאות של תקנים אורגניים ייצור. א) ציפוי ג&#39;ל נוזלי יונית על PEDOT: אלקטרודה טקסטיל PSS עבור חישה עורית. ב) בתצהיר שכבת בידוד על PEDOT: אלקטרודה טקסטיל PSS עבור חיישני מגע. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55439/55439fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55439/55439fig3.jpg" /> איור 3. תמונות של טקסט אלקטרוני אורגניהתקני ile. א) PEDOT: אלקטרודות PSS עבור חישה מתיחה. ב) מערך של טרנזיסטורים OECT עבור biosensing לביש. ג) בחוזר PEDOT: אלקטרודה PSS מצופה ג&#39;ל נוזלי יוניים עבור אלקטרופיזיולוגיה עורית. ד) חיישני מגע אורגניים מקלדת לביש. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55439/55439fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Simple and Scalable Fabrication Method for Organic Electronic Devices on Textiles at JoVE.com

A Simple and Scalable Fabrication Method for Organic Electronic Devices on Textiles

במאמר זה, אנו מציגים פרוטוקול להפקיד חומרים אורגניים באופן סלקטיבי על טקסטיל, המאפשרים אינטגרציה הישירה של מכשירים אלקטרוניים אורגניים עם פריטי לבוש. המכשירים המפוברקים ניתן לשלב באופן מלא בטקסטיל, כיבוד המראה המכאני שלהם ומאפשר יכולות חישה.

שיטת ייצור פשוט Scalable עבור מכשירים אלקטרוניים אורגניים על טקסטיל

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices ...

a-simple-scalable-fabrication-method-for-organic-electronic-devices

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

10.3K Views.  Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, CMP-EMSE, MOC.  במאמר זה, אנו מציגים פרוטוקול להפקיד חומרים אורגניים באופן סלקטיבי על טקסטיל, המאפשרים אינטגרציה הישירה של מכשירים אלקטרוניים אורגניים עם פריטי לבוש. המכשירים המפוברקים ניתן לשלב באופן מלא בטקסטיל, כיבוד המראה המכאני שלהם ומאפשר יכולות ח...

Video: A Simple and Scalable Fabrication Method for Organic Electronic Devices on Textiles

Soft Lithographic Functionalization and Patterning Oxide-free Silicon and Germanium

The development of hybrid electronic devices relies in large part on the integration of (bio)organic materials and inorganic semiconductors through a stable interface that permits efficient electron transport and protects underlying substrates from oxidative degradation. Group IV semiconductors can be effectively protected with highly-ordered self-assembled monolayers (SAMs) composed of simple alkyl chains that act as impervious barriers to both organic and aqueous solutions. Simple alkyl SAMs, however, are inert and not amenable to traditional patterning techniques. The motivation for immobilizing organic molecular systems on semiconductors is to impart new functionality to the surface that can provide optical, electronic, and mechanical function, as well as chemical and biological activity. 
Microcontact printing (&mu;CP) is a soft-lithographic technique for patterning SAMs on myriad surfaces.1-9 Despite its simplicity and versatility, the approach has been largely limited to noble metal surfaces and has not been well developed for pattern transfer to technologically important substrates such as oxide-free silicon and germanium. Furthermore, because this technique relies on the ink diffusion to transfer pattern from the elastomer to substrate, the resolution of such traditional printing is essentially limited to near 1 &mu;m.10-16
In contrast to traditional printing, inkless &mu;CP patterning relies on a specific reaction between a surface-immobilized substrate and a stamp-bound catalyst. Because the technique does not rely on diffusive SAM formation, it significantly expands the diversity of patternable surfaces. In addition, the inkless technique obviates the feature size limitations imposed by molecular diffusion, facilitating replication of very small (&lt;200 nm) features.17-23 However, up till now, inkless &mu;CP has been mainly used for patterning relatively disordered molecular systems, which do not protect underlying surfaces from degradation.
Here, we report a simple, reliable high-throughput method for patterning passivated silicon and germanium with reactive organic monolayers and demonstrate selective functionalization of the patterned substrates with both small molecules and proteins. The technique utilizes a preformed NHS-reactive bilayered system on oxide-free silicon and germanium. The NHS moiety is hydrolyzed in a pattern-specific manner with a sulfonic acid-modified acrylate stamp to produce chemically distinct patterns of NHS-activated and free carboxylic acids. A significant limitation to the resolution of many &mu;CP techniques is the use of PDMS material which lacks the mechanical rigidity necessary for high fidelity transfer. To alleviate this limitation we utilized a polyurethane acrylate polymer, a relatively rigid material that can be easily functionalized with different organic moieties. Our patterning approach completely protects both silicon and germanium from chemical oxidation, provides precise control over the shape and size of the patterned features, and gives ready access to chemically discriminated patterns that can be further functionalized with both organic and biological molecules. The approach is general and applicable to other technologically-relevant surfaces.

Here we describe a simple method for patterning oxide-free silicon and germanium with reactive organic monolayers and demonstrate functionalization of the patterned substrates with small molecules and proteins. The approach completely protects surfaces from chemical oxidation, provides precise control over feature morphology, and provides ready access to chemically discriminated patterns.

Functionalization לליתוגרפיות רך אוקסיד ללא דפוסים סיליקון גרמניום

The development of hybrid electronic devices relies in large part on the integration of (bio)organic materials and inorganic semiconductors through a ...

Fabrication of Large-area Free-standing Ultrathin Polymer Films

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films. Typically, ultrathin films are prepared using either sacrificial layers, which may damage the film or affect its mechanical properties, or they are made on freshly cleaved mica, a substrate that is difficult to scale. Further, the size of ultrathin film is typically limited to a few square millimeters. In this method, we modify a surface with a polyelectrolyte that alters the strength of adhesion between polymer and deposition substrate. The polyelectrolyte can be shown to remain on the wafer using spectroscopy, and a treated wafer can be used to produce multiple films, indicating that at best minimal amounts of the polyelectrolyte are added to the film. The process has thus far been shown to be limited in scalability only by the size of the coating equipment, and is expected to be readily scalable to industrial processes. In this study, the protocol for making the solutions, preparing the deposition surface, and producing the films is described.

We describe a method for the fabrication of large-area (up to 13 cm diameter) and ultrathin (as thin as 8 nm) polymer films. Instead of using a sacrificial interlayer to delaminate the film from its substrate, we use a self-limiting surface treatment suitable for arbitrarily large areas.

המצאה של שטח גדול שעמדה חופשית Ultrathin פולימריים סרטים

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films.  Typically, ultrathin films are prepared ...

Chemistry

Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation

Using microfabrication technologies is a prerequisite to create scaffolds of reproducible geometry and constant quality for three-dimensional cell cultivation. These technologies offer a wide spectrum of advantages not only for manufacturing but also for different applications. The size and shape of formed cell clusters can be influenced by the exact and reproducible architecture of the microfabricated scaffold and, therefore, the diffusion path length of nutrients and gases can be controlled.1 This is unquestionably a useful tool to prevent apoptosis and necrosis of cells due to an insufficient nutrient and gas supply or removal of cellular metabolites.
Our polymer chip, called CellChip, has the outer dimensions of 2 x 2 cm with a central microstructured area. This area is subdivided into an array of up to 1156 microcontainers with a typical dimension of 300 m edge length for the cubic design (cp- or cf-chip) or of 300 m diameter and depth for the round design (r-chip).2
So far, hot embossing or micro injection moulding (in combination with subsequent laborious machining of the parts) was used for the fabrication of the microstructured chips. Basically, micro injection moulding is one of the only polymer based replication techniques that, up to now, is capable for mass production of polymer microstructures.3 However, both techniques have certain unwanted limitations due to the processing of a viscous polymer melt with the generation of very thin walls or integrated through holes. In case of the CellChip, thin bottom layers are necessary to perforate the polymer and provide small pores of defined size to supply cells with culture medium e.g. by microfluidic perfusion of the containers.
In order to overcome these limitations and to reduce the manufacturing costs we have developed a new microtechnical approach on the basis of a down-scaled thermoforming process. For the manufacturing of highly porous and thin walled polymer chips, we use a combination of heavy ion irradiation, microthermoforming and track etching. In this so called "SMART" process (Substrate Modification And Replication by Thermoforming) thin polymer films are irradiated with energetic heavy projectiles of several hundred MeV introducing so-called "latent tracks" Subsequently, the film in a rubber elastic state is formed into three dimensional parts without modifying or annealing the tracks. After the forming process, selective chemical etching finally converts the tracks into cylindrical pores of adjustable diameter.

We present two processes for the microfabrication of porous polymer chips for three-dimensional cell cultivation. The first one is hot embossing combined with a solvent vapour welding process. The second one uses a recently developed microthermoforming process combined with ion track technology leading to a significant simplification of manufacture.

Microfabrication של שבב בגודל פיגומים לעיבוד תלת ממדי נייד

Using microfabrication technologies is a prerequisite to create scaffolds of reproducible geometry and constant quality for three-dimensional cell ...

Biology

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices have used devices prepared by spin coating, a process that is not amenable to large-scale fabrication. This mismatch in device fabrication makes it difficult to translate quantitative results obtained in the laboratory to the commercial level, making optimization difficult. Using a mini-slot die coater, this mismatch can be resolved by translating the commercial process to the laboratory and characterizing the structure formation in the active layer of the device in real time and in situ as films are coated onto a substrate. The evolution of the morphology was characterized under different conditions, allowing us to propose a mechanism by which the structures form and grow. This mini-slot die coater offers a simple, convenient, material efficient route by which the morphology in the active layer can be optimized under industrially relevant conditions. The goal of this protocol is to show experimental details of how a solar cell device is fabricated using a mini-slot die coater and technical details of running in situ structure characterization using the mini-slot die coater.

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Here, we present a protocol to fabricate organic thin film solar cells using a mini-slot die coater and related in-line structure characterizations using synchrotron scattering techniques.

ייצור הדפסת תאים סולריים heterojunction הגורף<em&gt; באתרו</em&gt; אפיון מורפולוגיה

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices ...

Engineering

Fabrication of Fully Solution Processed Inorganic Nanocrystal Photovoltaic Devices

We demonstrate a method for the preparation of fully solution processed inorganic solar cells from a spin and spray coating deposition of nanocrystal inks. For the photoactive absorber layer, colloidal CdTe and CdSe nanocrystals (3-5 nm) are synthesized using an inert hot injection technique and cleaned with precipitations to remove excess starting reagents. Similarly, gold nanocrystals (3-5 nm) are synthesized under ambient conditions and dissolved in organic solvents. In addition, precursor solutions for transparent conductive indium tin oxide (ITO) films are prepared from solutions of indium and tin salts paired with a reactive oxidizer. Layer-by-layer, these solutions are deposited onto a glass substrate following annealing (200-400 &#176;C) to build the nanocrystal solar cell (glass/ITO/CdSe/CdTe/Au). Pre-annealing ligand exchange is required for CdSe and CdTe nanocrystals where films are dipped in NH4Cl:methanol to replace long-chain native ligands with small inorganic Cl- anions. NH4Cl(s) was found to act as a catalyst for the sintering reaction (as a non-toxic alternative to the conventional CdCl2(s) treatment) leading to grain growth (136&#177;39 nm) during heating. The thickness and roughness of the prepared films are characterized with SEM and optical profilometry. FTIR is used to determine the degree of ligand exchange prior to sintering, and XRD is used to verify the crystallinity and phase of each material. UV/Vis spectra show high visible light transmission through the ITO layer and a red shift in the absorbance of the cadmium chalcogenide nanocrystals after thermal annealing. Current-voltage curves of completed devices are measured under simulated one sun illumination. Small differences in deposition techniques and reagents employed during ligand exchange have been shown to have a profound influence on the device properties. Here, we examine the effects of chemical (sintering and ligand exchange agents) and physical treatments (solution concentration, spray-pressure, annealing time and annealing temperature) on photovoltaic device performance.

This protocol describes the synthesis and solution deposition of inorganic nanocrystals layer by layer to produce thin film electronics on non-conductive surfaces. Solvent-stabilized inks can produce complete photovoltaic devices on glass substrates via spin and spray coating following post-deposition ligand exchange and sintering.

המצאה של התקנים פוטו ננו אורגניים לגמרי פתרון מעובד

We demonstrate a method for the preparation of fully solution processed inorganic solar cells from a spin and spray coating deposition of nanocrystal ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a polymer film. This paper also presents a low-cost, vacuum-free fabrication method for this novel TE; the approach combines lithography, electroplating, and imprint transfer (LEIT) processing. The embedded nature of the EMTEs offers many advantages, such as high surface smoothness, which is essential for organic electronic device production; superior mechanical stability during bending; favorable resistance to chemicals and moisture; and strong adhesion with plastic film. LEIT fabrication features an electroplating process for vacuum-free metal deposition and is favorable for industrial mass production. Furthermore, LEIT allows for the fabrication of metal mesh with a high aspect ratio (i.e., thickness to linewidth), significantly enhancing its electrical conductance without adversely losing optical transmittance. We demonstrate several prototypes of flexible EMTEs, with sheet resistances lower than 1 &#937;/sq and transmittances greater than 90%, resulting in very high figures of merit (FoM) &#8211; up to 1.5 x 104 &#8211; which are amongst the best values in the published literature.

This protocol describes a solution-based fabrication strategy for high-performance, flexible, transparent electrodes with fully-embedded, thick metal mesh. Flexible transparent electrodes fabricated by this process demonstrate among the highest reported performances, including ultra-low sheet resistance, high optical transmittance, mechanical stability under bending, strong substrate adhesion, surface smoothness, and environmental stability.

מדרגית פתרון פתרון עיבוד מעובד עבור ביצועים גבוהים, גמיש, אלקטרודות שקוף עם רשת Embedded מתכת

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Reactive Vapor Deposition of Conjugated Polymer Films on Arbitrary Substrates

We demonstrate a method of conformally coating conjugated polymers on arbitrary substrates using a custom-designed, low-pressure reaction chamber. Conductive polymers, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), and a semiconducting polymer, poly(thieno[3,2-b]thiophene) (PTT), were deposited on unconventional highly-disordered and textured substrates with high surface areas, such as paper, towels and fabrics. This reported deposition chamber is an improvement of previous vapor reactors because our system can accommodate both volatile and nonvolatile monomers, such as 3,4-propylenedioxythiophene and thieno[3,2-b]thiophene. Utilization of both solid and liquid oxidants are also demonstrated. One limitation of this method is that it lacks sophisticated in situ thickness monitors. Polymer coatings made by the commonly used solution-based coating methods, such as spin-coating and surface grafting, are often not uniform or susceptible to mechanical degradation. This reported vapor phase deposition method overcomes those drawbacks and is a strong alternative to common solution-based coating methods. Notably, polymer films coated by the reported method are uniform and conformal on rough surfaces, even at a micrometer scale. This feature allows for future application of vapor deposited polymers in electronics devices on flexible and highly textured substrates.

This paper presents a protocol for reactive vapor deposition of poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), and poly(thieno[3,2-b]thiophene) films on glass slides and rough substrates, such as textiles and paper.

בתצהיר אדים תגובתי של סרט פולימרי מצומדת על מצעים שרירותי

We demonstrate a method of conformally coating conjugated polymers on arbitrary substrates using a custom-designed, low-pressure reaction chamber. ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, but several challenging points remain, such as a low absorption efficiency due to a thin active layer and low flexibility. We present an advanced method to fabricate a flexible phototransistor array with an improved electrical performance. The outstanding electrical performance is driven by a low dark current owing to deep impurity doping. Stretchable and flexible metal interconnectors simultaneously offer electrical and mechanical stabilities in a highly deformed state. The protocol explicitly describes the fabrication process of the phototransistor using a thin silicon membrane. By measuring I-V characteristics of the completed device in deformed states, we demonstrate that this approach improves the mechanical and electrical stabilities of the phototransistor array. We expect that this approach to a flexible phototransistor can be widely used for the applications of not only next-generation imaging systems/optoelectronics but also wearable devices such as tactile/pressure/temperature sensors and health monitors.

We present a detailed method to fabricate a deformable lateral NIPIN phototransistor array for curved image sensors. The phototransistor array with an open mesh form, which is composed of thin silicon islands and stretchable metal interconnectors, provides flexibility and stretchability. The parameter analyzer characterizes the electrical property of the fabricated phototransistor.

ייצור של חיישן גמיש בהתאם לרוחב NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, three substrates (acrylate, ceramics, and copper) are prepared. To determine the resulting material properties of these substrates, profilometer, contact angle, scanning electron microscope (SEM), and focused ion beam (FIB) measurements are done. The achievable printing resolution and suitable drop volume for each substrate are, then, found through the drop size tests. Then, layers of insulating and conductive ink are inkjet printed alternately to fabricate the target sensor structures. After each printing step, the respective layers are individually treated by photonic curing. The parameters used for the curing of each layer are adapted depending on the printed ink, as well as on the surface properties of the respective substrate. To confirm the resulting conductivity and to determine the quality of the printed surface, four-point probe and profilometer measurements are done. Finally, a measurement set-up and results achieved by such an all-printed sensor system are shown to demonstrate the achievable quality.

Here we present a protocol for the fabrication of inkjet-printed multilayer sensor structures on additively manufactured substrates and foil.

היברידית הדפסה על הזיוף של חיישנים חכמים

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, ...

Scalable Fabrication of Stretchable, Dual Channel, Microfluidic Organ Chips

A significant number of lead compounds fail in the pharmaceutical pipeline because animal studies often fail to predict clinical responses in human patients. Human Organ-on-a-Chip (Organ Chip) microfluidic cell culture devices, which provide an experimental in vitro platform to assess efficacy, toxicity, and pharmacokinetic (PK) profiles in humans, may be better predictors of therapeutic efficacy and safety in the clinic compared to animal studies. These devices may be used to model the function of virtually any organ type and can be fluidically linked through common endothelium-lined microchannels to perform in vitro studies on human organ-level and whole body-level physiology without having to conduct experiments on people. These Organ Chips consist of two perfused microfluidic channels separated by a permeable elastomeric membrane with organ-specific parenchymal cells on one side and microvascular endothelium on the other, which can be cyclically stretched to provide organ-specific mechanical cues (e.g., breathing motions in lung). This protocol details the fabrication of flexible, dual channel, Organ Chips through casting of parts using 3D printed molds, enabling combination of multiple casting and post-processing steps. Porous poly (dimethyl siloxane) (PDMS) membranes are cast with micrometer sized through-holes using silicon pillar arrays under compression. Fabrication and assembly of Organ Chips involves equipment and steps that can be implemented outside of a traditional cleanroom. This protocol provides researchers with access to Organ Chip technology for in vitro organ- and body-level studies in drug discovery, safety and efficacy testing, as well as mechanistic studies of fundamental biological processes.

Here, we present a protocol that describes the fabrication of stretchable, dual channel, organ chip microfluidic cell culture devices for recapitulating organ-level functionality in vitro.

ייצור מדרגי של הערוץ מתיחה, כפול, צ'יפס Microfluidic איברים

A significant number of lead compounds fail in the pharmaceutical pipeline because animal studies often fail to predict clinical responses in human ...