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MIT可穿戴黑科技:你的衣服可由电子设备编织而成【亚搏手机版】

发布时间:2021-08-16 阅读量:31406 作者: 亚搏手机版

亚搏手机版app官网|你告诉吗?你的衣服可由电子设备编织而出。近日,麻省理工学院的研究人员在可穿着技术方面获得重大突破,顺利将包括了发光二极管(LED)和光敏二极管在内的高速光电子半导体器件映射纤维内,织物耐水洗的柔性布料,构建用布料做成一个通信系统。

这标志研究人员再一构建将半导体带入纺织物以建构智能面料的目标,同时这也空缺了纺织制造业中简单功能性面料技术的空白。研究人员预测这种纤维在未来数十年内将以指数快速增长的速度很快发展。

本周,这项研究成果在《大自然》上公开发表。作者分别是毕业于麻省理工学院的研究生MichaelRein,麻省理工学院材料科学与电子工程系的教授、面料公司AdvancedFunctionalFabricsofAmerica(AFFOA)的CEOYoelFink,以及一个来自AFFOA、InmanMills、洛桑联邦理工学院和林肯实验室的团队。光纤的传统生产方法是制作一个缩放版的光纤作为预制件,将预制件冷却软化后,在张力下剪切获得的光纤。生产新型纤维的关键突破是将一个只有沙粒大小的闪烁半导体二极管和一对极细的铜线单体成预制件。

在将纤维的冷却剪切过程中,聚合物预制件部分液化,构成宽纤维,二极管沿纤维中心轴向产于并通过铜线相连。这个过程用于的半导体器件是由发光二极管(LED)和光敏二极管包含。

在剪切过程中,半导体和铜线尺寸维持恒定,同时纤维在两者四周膨胀,获得的光纤在织物整块面料后,还必须经过10次洗净来检验其作为衣服材料的实用性。论文的第一作者Rein说道:“这种新工艺给光纤生产关上了新的思路,亚搏手机版app官网我们不是将所有材料以液态的形式单体在一起,而是将金属线与颗粒状的部件单体在一起。”单体功能的纤维材料本身的一个优点是天然具备透气性。

为了证明这一点,该团队将一些光电观测纤维放进鱼缸内。在鱼缸外的让一盏灯以光学信号的形式将音乐传输到水中光纤。鱼缸中的光纤将光脉冲转换成电脉冲信号,最后转换成音乐。

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虽然这种纤维生产的原理听得一起十分非常简单,但要构建保质保量的规模化生产则是一个漫长而艰苦的过程。AFFOA的工作人员研发的这种提升纤维生产能力的方法,为构建这种纤维的工业化生产作好了打算。与此同时,InmanMills的MartyEllis则研发出有了一项新技术,让功能纤维需要通过传统大规模纺织机做成纺织面料。

Fink说道:“这篇论文为将半导体器件融合到纤维上获取了捷径。我们预计这种纤维技术不会在未来几年中高速发展。如今,我们早已需要扩展面料的一些基本功能,还包括通信,灯光,生理监测等。

在未来几年,面料将需要获取更好的智能服务。”Fink回应,这项技术最初的商业应用于将是与通信和安全性涉及的产品,第一批产品将于明年转入市场。这将是第一个纺织物通信系统。

他说道,“我们于是以以前所未有的速度和规模将这项技术向国内制造商推展。从实验室研究到商业化的过程十分很快。要构建较慢的科研成果商业转化成的关键是要像AFFOA一样去创建“学术-产业-政府”三方合作。

”除了商业应用于,Fink说道,美国国防部作为AFFOA的主要支持者,也正在探寻柔性硬件面料在工作穿著上的应用于。研究人员还提及,除了通信领域外,这些纤维在生物医学领域也有最重要的应用于价值。例如,生产可测量脉搏或血氧水平的腕带或是持续监测伤口伤口过程的绷带。

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