独木帆 >首页 >社会 >正文

智能服装解决方案:能纺织还能进洗衣机的半导体二极管

Nature自然科研 2018-08-09 08:57:27 阅读:

根据本周《自然》发表的一项研究Diode fibres for fabric-based optical communications,通过一种新型制造方法,可以将发光二极管和传感器直接织入纺织级聚合物纤维中。该工艺或可用于开发能够实现光通讯和健康监测的新型可穿戴技术。

智能服装解决方案:能纺织还能进洗衣机的半导体二极管

嵌入式光发射纤维使纺织品发光。

Credit: Pictures taken by Greg Hren. Owner: Michael Rein and Yoel Fink

能够发射或探测光的半导体二极管是通讯和传感器技术的基本构件。如果能将它们融入织物之中,则有望创造出新型可穿戴电子设备。然而事实证明,要将半导体器件的功能与基于纤维的纺织品的可扩展性结合起来,实属一件棘手的事。

智能服装解决方案:能纺织还能进洗衣机的半导体二极管

光发射纤维织进织物中。

Credit: Pictures taken by Greg Hren. Owner: Michael Rein and Yoel Fink

美国麻省理工学院的Yoel Fink及其同事从一块较大的聚合物预制件着手,将半导体器件嵌入预制件的中空通道。然后,一边将导线穿进中空通道,一边加热并拉伸该预制件,从而形成延展的纤维束。这样一来,电连接的光发射或光探测二极管在纤维束内轴向均匀地分布开来。该工艺具有内在可扩展性,可以制造出数百米长的功能性纤维。一旦经过拉伸处理,这些纤维就可以很容易地织进织物中。

作者将这些二极管纤维放进标准的家用洗衣机中转十圈,发现其性能没有受损,证明了它们的耐用性。作者还表明,可以在包含光探测和发光纤维的两种纺织品之间建立起双向光通讯链接。不仅如此,这种智能纺织品也可用于测量穿戴者的心率。

智能服装解决方案:能纺织还能进洗衣机的半导体二极管

光发射和高带宽光探测纤维。

Rein et al.

作者总结表示,这种新型制造工艺使人们能够制造出具备更多先进功能的纺织品,智能纺织品和可穿戴技术或将遵照自身的“摩尔定律”,变得日益精密。

独木帆(www.xieshudeng.com)版权所有 桂ICP备17010736号 关于我们 | 广告服务 | 诚聘英才 | 联系我们 | 免责申明 | 举报投诉须知