Fully encapsulated stretchable conductive ribbon with integrated LED components
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23220%2F25%3A43978335" target="_blank" >RIV/49777513:23220/25:43978335 - isvavai.cz</a>
Result on the web
<a href="https://partnerstvi.fel.zcu.cz/" target="_blank" >https://partnerstvi.fel.zcu.cz/</a>
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Komunikační a vyhodnocovací elektronický systém pro healthcare senzory
Original language description
Funkční vzorek představuje plně izolovanou pružnou textilní stuhu s vodivými drahami tvořenými Cu/Ag mikrodrátky, které jsou individuálně izolovány pomocí polyuretanové izolace. PUR izolace je lokálně v místě osazení elektronických součástek (v tomto případě LED diod a teplotního senzoru PT1000) narušena pomocí laseru, což umožňuje následné kontaktování a pouzdření součástek pomocí termokompresní technologie kontaktování a pouzdření. Termokompresní technologie kontaktování využívá více-komponentní 3D tištěná termoplastická pouzdra jejichž jednotlivé části jsou z materiálů s různou tuhostí. Díky tomu je zajištěn gradientní přechod tuhosti mezi elektronickou komponentou a plně flexibilní textilní stuhou. Proces kontaktování a pouzdření probíhá v jednom procesním kroku, kdy je sestava vložena do termolisu, kde působením teploty a tlaku dochází k přechodu termoplastických materiálů do méně viskózního stavu a jejich prolnutí s textilní stuhou. Současně dochází k elektrickému propojení elektronické komponenty s vodivým motivem textilního substrátu. Po dostatečném prolnutí termoplastického materiálu je ukončeno působení zvýšené teploty a celá sestava pod tlakem chladne, tak aby nedošlo k rozvolnění elektrického kontaktu.
Czech name
Komunikační a vyhodnocovací elektronický systém pro healthcare senzory
Czech description
Funkční vzorek představuje plně izolovanou pružnou textilní stuhu s vodivými drahami tvořenými Cu/Ag mikrodrátky, které jsou individuálně izolovány pomocí polyuretanové izolace. PUR izolace je lokálně v místě osazení elektronických součástek (v tomto případě LED diod a teplotního senzoru PT1000) narušena pomocí laseru, což umožňuje následné kontaktování a pouzdření součástek pomocí termokompresní technologie kontaktování a pouzdření. Termokompresní technologie kontaktování využívá více-komponentní 3D tištěná termoplastická pouzdra jejichž jednotlivé části jsou z materiálů s různou tuhostí. Díky tomu je zajištěn gradientní přechod tuhosti mezi elektronickou komponentou a plně flexibilní textilní stuhou. Proces kontaktování a pouzdření probíhá v jednom procesním kroku, kdy je sestava vložena do termolisu, kde působením teploty a tlaku dochází k přechodu termoplastických materiálů do méně viskózního stavu a jejich prolnutí s textilní stuhou. Současně dochází k elektrickému propojení elektronické komponenty s vodivým motivem textilního substrátu. Po dostatečném prolnutí termoplastického materiálu je ukončeno působení zvýšené teploty a celá sestava pod tlakem chladne, tak aby nedošlo k rozvolnění elektrického kontaktu.
Classification
Type
G<sub>funk</sub> - Functional sample
CEP classification
—
OECD FORD branch
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
Result continuities
Project
<a href="/en/project/TN02000067" target="_blank" >TN02000067: Future Electronics for Industry 4.0 and Medical 4.0</a><br>
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2025
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data specific for result type
Internal product ID
22190-FV025-2025
Numerical identification
Číslo dokumentace: 22190-FV025-2025; TN02000067/1-V05
Technical parameters
3D tištěná pouzdra součástek pro povrchovou montáž jsou navržena v MCAD softwaru SolidWorks s využitím automatizovaného nástroje pro výrobu forem. Díky čemuž je pouzdro opatřeno kavitou, jejíž profil kopíruje tvar součástky. Pouzdro pro kontaktování a enkapsulaci elektronického modulu je realizováno FDM technologií 3D tisku na tiskárně PrusaXL z termoplastických materiálů na bázi PMMA a TPU. Textilní pásek s integrovanými vodivými drahami z hybridní vodivé příze s individuálně izolovanými Cu/Ag mikrodrátky, vyvinuté ve spolupráci ZČU s VÚB a.s., jsou lokálně odizolovány pomocí laseru LaserPecker LP2. Sestava pouzder, elektronického modulu a součástek a textilního pásku s vodivými drahami je vložena do standardního lisu pro termotransfer Secabo TC5, kde je termoplastické pouzdro vystaveno teplotě 175°C po dobu 90 s, čímž je uvedeno do nízko viskózního stavu, při kterém prolne se strukturou textilního pásku. Současně dochází k elektrickému propojení elektronické komponenty s vodivým motivem textilního substrátu. Po dostatečném prolnutí termoplastického materiálu je ukončeno působení zvýšené teploty a celá sestava pod tlakem chladne, tak aby nedošlo k rozvolnění elektrického kontaktu. Ověření funkce: Správná funkce textilní pružné stuhy s LED diodami na teplotním senzorem PT1000 byla ověřena připojením k vyhodnocovací elektronice. Úroveň izolace a pouzdření byla ověřena potopením do válce s kapalinou. Smlouva 2200/0094/22, Smlouva o ustanovení Národního centra kompetence II "Nové směry v elektronice pro průmysl 4.0 a medicínu 4.0" vč. jejích dodatků; Západočeská univerzita v Plzni, IČ 49777513 + další partneři ze dne 5.4.2022. Kontaktní osoba: doc. Ing. Radek Soukup, Ph.D., Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta elektrotechnická, Univerzitní 26, 306 14 Plzeň (email: rsoukup@fel.zcu.cz; tel.+420 377 634 549)
Economical parameters
Funkční vzorek slouží také k nastavování výrobně-technologických procesů ve společnosti VÚB a.s., kde bude v budoucnu probíhat komercionalizace výsledného řešení. Se společností VÚB a.s. již probíhají odborné konzultace týkající výroby speciálního jednoúčelového zařízení pro hromadnou výrobu, přípravy výroby a implementace vyvíjených technologií do praxe. Předpokládá se, že komercionalizace proběhne prostřednictvím finálních výrobků například jako oblečení a doplňky pro zvýšení viditelnosti za zhoršených světelných podmínek. Výsledek zároveň slouží jako testovací platforma pro ověřování technologií a metod vyvíjených a uplatňovaných v rámci projektu, práci s hybridními vodivými přízemi a integraci elektroniky na vodivé pásky. Realizovaný funkční vzorek odpovídá principům Průmyslu 4.0 a rozvíjí koncept Designu 4.0, který propojuje digitální návrhové metody, inteligentní textilie a pokročilé výrobní technologie.
Application category by cost
—
Owner IČO
49777513
Owner name
Západočeská univerzita v Plzni
Owner country
CZ - CZECH REPUBLIC
Usage type
A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence
Licence fee requirement
A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek
Web page
https://partnerstvi.fel.zcu.cz/