Estudio del sistema de tratamiento por pulverización catódica para la obtención de textiles conductores

Abstract

[ES] La técnica de pulverización catódica es ampliamente utilizada es uno de los métodos para la fabricación de películas delgadas que más se usa en la actualidad. Su popularidad deriva de la sencillez de su proceso físico, de la versatilidad y la flexibilidad de la técnica y las posibilidades de personalización que esta ofrece. Su uso está ampliamente extendido a las industrias de semiconductores, de medios de grabación, del automóvil, y otras más específicas, por ejemplo, en la fabricación de sensores o textiles conductores. En el presente trabajo se estudia y analiza la posibilidad de obtener un material textil conductor mediante la técnica de pulverización catódica, la cual al aplicar una fina capa de polvo de un metal, en nuestro caso paladio y oro, permite aportar una nueva propiedad al textil sin que éste pierda las propiedades iniciales propias del textil, evitando la pérdida de confort. Dado que es el inicio de una posible línea de investigación, el trabajo se centra primeramente en el estudio del estado de arte, para realizar definir las primeras pruebas de concepto con los equipos disponibles. Con tal de lograr que el textil tenga una conductividad con resultados válidos y comparables con otro tipo de técnicas utilizadas hasta el momento para dotar al textil de esta característica, se realizan diversas pruebas sobre diferentes tejidos y se determina las condiciones mínimas con tal de obtener un material textil conductor. A partir de los resultados obtenidos, se obtienen conclusiones interesantes a estudiar en trabajos futuros los cuales indican que las características del textil, tales como ligamento o densidades del tejido, son fundamentales para lograr que el sustrato sea conductor. Del mismo modo se observa que los segundos de tratamiento influyen en la conductividad obtenida.

[EN] Currently, the sputtering technique is widely used to manufacture thin layers, due to how simple this process is, its flexibility and the wide range of personalization options available. This technique is extensively used in very different types of industries and sectors, such as semiconductors or recording media industries, automotive industry, or even others, being more specialised, like sensors or textile conductive. This project is about the studying of an improvement of the technique to get conductive fibers throughout sputtering, by applying a thin layer of a metal dust (palladium and gold on this case). It provides the textile with new properties, preserving its original features and avoiding the loss of comfortability. Because of this project is likely to be the beginning of a new researching line, it is mainly focused on the study of the state of the art, and on defining the first concept tests. Different tests on a wide range of different textiles have been carried out, with the aim of getting a valid, reliable and comparable result of conductivity on them. That way,the optimal parameters to get conductive fibers from non-conductive textiles have been determined. Future works could be carried out from the results of this project, as it sheds some light about the requirements for a textile to be conductive, being the density of the fabric, the joint of the warp and the woof and the exposure time of the treatment, the most relevant to the experiment.

[CA] La tècnica de polvorització catòdica és àmpliament utilitzada és un dels mètodes per a la fabricació de pel·lícules primes que més s'usa actualment. La seua popularitat deriva de la senzillesa del procés físic, de la versatilitat i la flexibilitat de la tècnica i les possibilitats de personalització que aquesta ofereix. El seu ús està àmpliament estès a les indústries de semiconductors, de mitjans d'enregistrament, de l'automòbil, i d'altres de més específiques, per exemple, en la fabricació de sensors o tèxtils conductors. En aquest treball s'estudia i analitza la possibilitat d'obtenir un material tèxtil conductor mitjançant la tècnica de polvorització catòdica, la qual en aplicar una capa fina de pols d'un metall, en el nostre cas pal·ladi i or, permet aportar una nova propietat al tèxtil sense que aquest perda les propietats inicials pròpies del tèxtil, evitant la pèrdua de confort. Atès que és l'inici d'una possible línia de recerca, el treball se centra primerament en l'estudi de l'estat d'art per poder definir les primeres proves de concepte amb els equips disponibles. Per tal d'aconseguir que el tèxtil tinga una conductivitat amb resultats vàlids i comparables amb un altre tipus de tècniques utilitzades fins ara per dotar el tèxtil d'aquesta característica, es realitzen diverses proves sobre diferents teixits i es determina les condicions mínimes per obtenir un material tèxtil conductor. A partir dels resultats obtinguts, s'obtenen conclusions interessants a estudiar en treballs futurs que indiquen que les característiques del tèxtil, com ara lligament o densitats del teixit, són fonamentals per aconseguir que el substrat siga conductor. De la mateixa manera, s'observa que els segons de tractament influeixen en la conductivitat obtinguda.