ويشمل إدماج المواد الذكية في الإلكترونيات القابلة للارتداء فهم خصائص هذه المواد وكيفية تفاعلها مع المكونات الإلكترونية، وتكفل اعتبارات التصميم السليم القدرة على العمل، والدوامة، وراحة المستعملين، وتعد الحسابات ضرورية لتحقيق أقصى قدر من الأداء والسلامة.

اعتبارات التصميم للمواد الذكية

وعند تصميم الإلكترونيات القابلة للارتداء مع المواد الذكية، فإن عوامل مثل المرونة والقابلية للمواءمة الأحيائية والسلوك الكهربائي هي عوامل حاسمة، ويجب أن تكون المواد مطابقة لحركات الجسم دون فقدان القدرة الوظيفية، كما أن من المهم أيضاً أن تكون قابلة للاستمرار في مواجهة العوامل البيئية مثل العرق واختلاف درجات الحرارة.

اختيار المواد والتوافق معها

وينطوي اختيار المواد الذكية المناسبة على تقييم خصائصها الميكانيكية والكهربائية، وتشمل الخيارات المشتركة تشكيل مسارات الذاكرة، وبوليميرات الفطائر، والمواد الحرارية، ويكفل التوافق مع المكونات الإلكترونية التكامل غير المستقر والتشغيل الموثوق به.

حسابات التكامل

وتركز الحسابات على عوامل مثل الضغط والإجهاد والمقاومة الكهربائية، مثلا، يمكن تقدير الضغط على المواد باستخدام ما يلي:

Strain (e) = cheL/L0]

حيث يكون الـ (دي إل) هو التغيير في الطول و(ل) هو الطول الأصلي، حيث أن ضمان بقاء المستويات الضالة في حدود المواد يحول دون الفشل، فحسابات المقاومة تساعد على تحديد متطلبات الطاقة وسلامة الإشارات.

  • المرونة المادية
  • السلوكيات الكهربائية
  • الاستقرار البيئي
  • التوافق البيولوجي