- Ультратонкое "умное" волокно можно вплетать в ткани, чтобы превратить повседневную одежду в носимую электронику, – утверждает команда, создавшая это изобретение, в статье в журнале Nature.
- Эксперты Virginia Tech, не связанные с исследованием, заявляют, что изобретение представляет собой "скачок к внедрению микрокомпьютеров в повседневную одежду".
Ученые из Сингапура и ведущего китайского исследовательского института заявили, что разработали ультратонкое "умное" волокно, которое можно вплетать в ткани, превращая повседневную одежду в носимую электронику.
Джемпер, сшитый из новых полупроводниковых волокон толщиной с человеческий волос, сможет обмениваться фотографиями с другими владельцами с помощью беспроводной системы связи на основе света.
Подобная вещь может помочь слабовидящему человеку безопасно перейти дорогу, отправляя информацию о сигналах светофора на телефон и заставляя его вибрировать в соответствии с цветом сигнала.
Более того, эту одежду можно стирать в машинке.
Вместо смарт-часов с жесткой конструкцией волокно позволит пользователям выбрать гибкий ремешок для измерения частоты сердечных сокращений.
А "умный топ", если его надеть в музей, сможет получать информацию об экспонатах и передавать ее в наушник, пока владелец перемещается по залам.
Все эти и другие возможные варианты применения были описаны исследовательской группой из сингапурского Наньянского технологического университета (NTU) и институтов Китайской академии наук в Шэньчжэне и Сучжоу, которые опубликовали результаты в рецензируемом журнале Nature.
По словам исследователей, волокно сохраняет свои свойства и глубоко под водой. В ходе испытаний мини-субмарина с волокнами, приклеенными к поверхности, смогла принимать команды с телефона для получения указаний.
Ученые по всему миру ищут способы и новые материалы для создания удобной и даже незаметной носимой электроники нового поколения. В идеале будущие устройства и материалы должны обладать высокой энергоэффективностью, быть пригодными для вторичной переработки и экологичными.
В последнем исследовании команда разработала методику создания бездефектных нитей длиной в сотни метров путем встраивания синтетических волокон в полупроводниковые материалы.
Фото: раздаточный материал
Для этого полупроводниковая проволока сначала помещается в стеклянную трубку, которая затем нагревается до тех пор, пока проволока не станет достаточно мягкой, чтобы ее можно было вытянуть в тонкую нить. Когда нить остывает, стекло удаляют.
Затем полупроводниковая нить помещается в полимерную трубку вместе с металлическими проволоками. Затем ее нагревают и растягивают, чтобы получилась тонкая гибкая нить.
Ведущий автор работы Вэй Лей, доцент и директор Центра оптических волокон в Наньянском технологическом университете, говорит, что, хотя полимерная оболочка на ощупь напоминает леску, функциональное волокно будет составлять менее 5 процентов от общей площади поверхности ткани, чтобы обеспечить комфорт пользователя.
"Таким образом, пользователи будут чувствовать себя так, как будто на них надета одежда из хлопка. В зонах, связанных с контролем здоровья, например, в области сердца или запястий, можно добавить больше волокон [для обеспечения сенсорной функции]", – рассказывает Вэй.
Он также отметил, что для процесса производства подходят машины, широко используемые в текстильной промышленности.
Команда продолжит свои исследования, чтобы сделать другие электронные компоненты, такие как батареи, в форме нитей, чтобы они могли составить полную систему умного текстиля.
"Мы также работаем над созданием дисплеев на основе светоизлучающих волокон. Содержимое может отображаться, например, на руке", – говорит Вэй.
Наша долгосрочная цель – создать волоконную батарею для питания волоконных датчиков, с дисплеем и вычислениями в качестве дополнительных функций". Простые вычислительные функции в носимом устройстве могут обеспечить передачу только тех данных, которые необходимы, тем самым снижая энергопотребление".
В сопроводительной статье с экспертным комментарием двое ученых из Вирджинского технологического института (США) заявили, что работа команды представляет собой "скачок к внедрению микрокомпьютеров в повседневную одежду".
"Поскольку провода, встроенные в [новые] волокна, легко подключаются к существующему компьютерному оборудованию, эта технология может оказаться полезной в попытках разработать интегрированные человеко-машинные системы", – пишут ученые, не принимавшие участия в исследовании.
"Таким образом, эта работа позволяет нам представить поколение "умных" волокон и тканей, которые позволят людям легко взаимодействовать с окружающей средой и сделают их повседневный опыт максимально захватывающим".
Источник: @thebugged
