ヒーターにおけるストレッチャブルインクの優位性

電気自動車の普及が進み、宇宙飛行が実用化されても、消費者はコンセントの近くに座り、不快な有線ヒーターで暖をとっているのが現状です。携帯用ヒーターは医療、アパレル、自動車など多くの産業で利用されていますが、従来の有線ヒーターはかさばり、柔軟性に欠けるものでした。銀色の導電性インクを使用したプリントヒーターは、熱量を犠牲にすることなく、柔軟性を持たせることができます。

伸縮性インクで作られたヒーターは、柔らかく、適合性があり、電池で作動し、洗濯ができるので、不快なワイヤーやかさばるコードが不要です。ACIマテリアルでは、新世代のストレッチャブル・ヒーターを作るために必要な材料をすべて提供しています。

フレキシブルプリントヒーターができるまで

フレキシブルヒーターは、銀とカーボンの導電性インクを使った精密な印刷工程で作られています。インクは伸縮性のある熱可塑性ポリウレタン（TPU）の基材に付着します。乾燥後は、導電性、伸縮性、柔軟性に優れたインクになります。

このスタックには、バスバーシステムを形成するために使用される伸縮可能なプリント銀導体が含まれています。このバスバーシステムにより、デバイスに電気を流すことができます。

次に、印刷された固定抵抗のヒーターインクを使用して抵抗層を形成します。次の層は、伸縮性のある封止材を絶縁体として使用し、異なるグラフィックやロゴでカスタマイズすることが可能です。

TPU上で完成した回路は、さまざまな布地に組み込まれ、さらに電力用のバッテリーパックが取り付けられます。

ストレッチャブルインクの進歩

ストレッチャブルインク技術は、ここ数年で大きく進歩しました。ストレッチャブルインクは今や、フレキシブルヒーターのようなプリント電子デバイスの理想的なソリューションとなっています。

• 塗布しやすい

ACIキャビテーションプロセスの利点は、均一な熱とバッチ間の一貫性を保証します。

• 性能向上

ACIの優れたキャビテーションプロセスは、低い応力レベルで破壊を引き起こす原因となる開始部位を排除します。これにより、熱膨張や機械的変形に伴う応力が、クラックや剥離、ラインブレイクを引き起こしにくくなり、導電性インクの性能がより強固になります。ストレッチャブルインクは、クラックを発生させることなく200％以上伸長することができる。分散が改善されると、ポリマーマトリックス内での固相の動きがより容易かつ予測可能になるため、これらの材料、特にストレッチャブル製品の疲労も改善される。これにより、使用中にインクが循環する際に、材料が損傷するのを防ぐことができます。また、ストレッチャブルインクには抵抗力があり、ひずみ後の戻りが早いという特徴もあります。

導電糸などのウェアラブルヒーターに使われる他の素材に比べ、ストレッチャブルインクはその快適性ではるかに優れています。導電糸は電線より細いとはいえ、綿糸のような柔らかさはなく、細い針金のような感覚になってしまいます。

ストレッチャブルインクを使用したヒーターの優位性

導電性インクを用いたヒーターは、耐久性や伸縮性に優れているため、従来の有線ヒーターや導電糸を用いたヒーターと比較して、以下のような利点があります。

1.快適性

プリントヒーターは、伸縮性のあるインクを非常に薄く重ねて作られているため、衣料品などの用途ではほとんど目立ちません。肌触りもよく、衣服に貼ることで体にフィットさせることができます。また、インクが薄いため、従来の電線よりもかさばらず、寝袋などのアウトドアシーンでの持ち運びも容易です。

2.バッテリー駆動

プリントヒーターは、コードやコンセントが不要で、電池で動きます。用途によって電池パックの大きさは異なりますが、コイン電池程度の大きさのものが使用できます。電池で動くので、キャンプやハイキング、ランニング、スキーなど、外出先での使用に最適なヒーターです。

3.水洗い可能

バッテリーパックはヒーターから取り外すことができるので、布地を洗濯することができます。ヒーターは洗濯機で洗うことができ、何度も繰り返し使用することができます。使用頻度の高いシーンでは、手洗いをおすすめします。

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ACIマテリアルでは、お客様や様々な機能性プリンターと協力し、複数の用途に最適なヒーターを作成しています。伸縮性インクの詳細や次のフレキシブルヒータープロジェクトの開始については、弊社にお問い合わせください。