在布料上形成导线和电极的材料技术方面,此前就有研究人员开发出了具有导电性的缝纫线和布料。具有导电性的缝纫线可以利用缝纫机形成线状图案,作为导线使用。具有导电性的布料则可以在裁减后贴到衣服上,作为电极使用。不过,这些材料和工艺方法都很难形成微细的电路图案。
利用印刷在布料上的导线形成的触摸传感器演示。触摸部分的灯点亮。在布料上印刷时使用的掩模(左)和印刷结果(右)
而使用导电性油墨时,利用丝网印刷等普通的印刷工艺印刷一次,就能形成线宽约为100μm的电路图案。染谷研究小组确认,使用此次的导电性油墨,即使将印有电路图案的布料拉伸到原来3.15倍的长度,也可保持182S/cm的高导电性。
用于衣服时,由于人的关节处皮肤的伸缩率能达到2倍以上,因此将开发目标定为即使拉伸到3倍特性也不会改变的材料。染谷研究小组2009年开发的同类导电材料的导电率只有57S/cm,而且拉伸到2.34倍时,导电率就降到了6S/cm。
为了实现拉伸后导电率也不会降低的导电性油墨,染谷研究小组除了导电材料银(Ag)片和溶剂氟系橡胶外,还采用了氟类表面活性剂。由此,银在橡胶的表面析出,形成了“导电网络”,容易确保导电路径。