科学家研制基于半导体器件的智能服装

http://www.texnet.com.cn/ 2018-08-15 15:19:29 来源:上海科技报

  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信和健康监测的新型可穿戴技术。

  能够发射或探测光的半导体二极管是通信和传感器技术的基本构件。如果能将它们融入织物中,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。

  美国麻省理工学院的Yoel Fink及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。

  研究人员将这些二极管纤维放进标准的家用洗衣机中旋转,发现其性能没有受损,证明了它们的耐用性。在近日发表于《自然》的文章中,研究人员还表示,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信连接。不仅如此,这种智能纺织品也可用于测量穿戴者的心率。

  研究人员认为,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。

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