Textiles électroniques flexibles pour s'adapter aux applications automobiles, robotiques et portables

Ann R.Thryft | 30 août 2022

Les circuits imprimés et les fils FR4 traditionnels ne fonctionnent pas pour toutes les applications nécessitant de l'électronique, en particulier pour celles qui ont des surfaces molles. Mais même les PCB flexibles et autres circuits flexibles ne sont pas toujours assez souples pour certains cas d'utilisation.

La couche électronique LOOMIA (LEL) est utilisée pour fabriquer des textiles électroniques qui s'adaptent facilement aux surfaces souples. Il est plus conformable que les PCB flexibles ou d'autres composants électroniques flexibles et peut combiner plusieurs fonctions dans un seul circuit, a déclaré Madison Maxey, fondateur et PDG de LOOMIA Technologies, dans une interview avec Design News. La flexibilité de la LEL est similaire à celle de l'encre imprimée sur du polyuréthane thermoplastique (TPU), bien qu'elle ne soit pas imprimée.

La technologie est particulièrement adaptée aux éléments chauffants flexibles ainsi qu'aux capteurs de pression et aux matrices, a déclaré Maxey. Les applications incluent le chauffage et les interfaces homme-machine (IHM) ou les "surfaces intelligentes" dans l'automobile. D'autres sont la détection de l'effecteur terminal et le câblage en robotique ; plusieurs types de câblage, y compris dans les cas d'utilisation de soins de santé et de bien-être tels que les appareils portables ; dans les équipements de plein air et les vêtements de sport ; et pour le chauffage et l'éclairage.

"En tant que câblage, le LEL est généralement utilisé pour les applications de technologie portable où vous essayez de connecter deux capteurs de manière souple et flexible", a déclaré Maxey. Les vêtements fabriqués avec le LEL peuvent être configurés pour être cousus, lavés et même séchés dans un sèche-linge lorsqu'ils sont optimisés pour leur robustesse. D'autres empilements LIE peuvent être optimisés pour la stratification ou à moindre coût.

Une application récente et largement médiatisée pour la LEL était le chauffage des sièges d'auto du concept-car AKXY2 de la société japonaise de matériaux Asahei Kasei Group. La conception de cette voiture met l'accent sur la durabilité dans le cycle de vie de l'automobile afin de réduire son impact environnemental, la satisfaction des clients, comme l'apparence agréable et le confort physique, et l'amélioration de la sécurité des passagers. Un troisième objectif était de démontrer les différents avantages que les voitures apportent à la société, comme la création d'un espace privé mobile ou fixe pour les individus pendant les fermetures liées à la pandémie.

Le concept-car AKYX2 de la société japonaise de matériaux Asahei Kasei utilise la couche électronique LOOMIA (LEL) dans un composant de siège à chauffage rapide.

Le chauffage de surface est devenu important pour envisager la transition vers les véhicules électriques, a déclaré Maxey dans un communiqué. LOOMIA a donc travaillé avec Asahei-Kasei pour développer le LEL en tant que composant de siège à chauffage rapide. Dans un concept-car antérieur de Hyundai, le LEL a été conçu sur mesure pour le chauffage et une interface utilisateur.

La technologie LEL a également été utilisée dans un projet de 2020 par le célèbre concepteur de robotique Festo. Grâce à cette technologie, le Bionic Mobile Assistant pourrait être équipé d'une main qui donne au robot un sens du toucher, via la matrice de pression analogique à 113 points de LOOMIA.

LOOMIA a également conçu et fabriqué le gant de la main du robot et a livré un système de gant et de capteur entièrement intégré pouvant être branché directement sur l'unité de commande du bras robotique.

Le fonctionnement exact du LEL est exclusif, mais Maxey a déclaré qu'il utilisait un conducteur maillé, qui offre une faible résistance, une bonne stabilité mécanique, et plus de contraintes et de déformations sans fissures, en d'autres termes, une robustesse qui n'est généralement pas possible avec de l'encre imprimée sur du TPU.

Le fait qu'il ne soit pas imprimé permet des conducteurs à faible résistance qui ne changent pas facilement leur résistance lorsqu'ils sont étirés, selon la fiche technique. Bien que la technologie ne soit pas intrinsèquement extensible, elle peut devenir extensible lorsqu'elle est disposée dans une géométrie serpentine.

Exemple de coussin chauffant textile souple incorporant la couche électronique LOOMIA (LEL) pour le chauffage.

"Dans le domaine du chauffage et de l'éclairage pour les équipements d'extérieur, nous développons actuellement un insert de gant chauffant et un manchon chauffant à utiliser dans des vêtements à main hautement tactiles pour les clients commerciaux et militaires", a déclaré Maxey. "Ceux-ci donneront aux utilisateurs de la chaleur et une grande dextérité dans les environnements froids."

La société effectue également de nombreux nouveaux travaux dans les intérieurs automobiles, notamment des surfaces intelligentes et une conception intelligente à des fins esthétiques, comme de nouvelles conceptions de sièges, et à des fins fonctionnelles, comme le confort, a-t-elle déclaré. "Nous travaillons également sur certains produits de consommation dont nous ne pouvons pas discuter. Mais dans de nombreux cas, notre technologie est un catalyseur."

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