Умная одежда — это популярный предмет в ажиотаже, который, похоже, никогда не появится. Тем не менее, для всех, кто хочет поиграть в Doom на своих трикотажных изделиях, на этой неделе ученые сообщили о проблеске надежды.
Группа исследователей из Сингапура сообщает об определенных успехах в разработке крошечных полупроводниковых компонентов, которые можно подавать в машину для вытягивания волокон, в результате чего получаются непрерывные высокопроизводительные гибкие волокна, которые могут воспринимать, общаться и взаимодействовать друг с другом.
Согласно сопроводительному обзору, последняя разработка превосходит существующие методы изготовления и может производить нити с сломанными, дефектными полупроводниковыми сердечниками.
Постдокторант Наньянского технологического университета Чжисюнь Ван и его команда выяснили, что напряжения в плетеных полупроводниках возникают там, где затвердевает сердцевина, и, на отдельной, последующей фазе, когда волокно охлаждается. По данным исследования, напряжения возникли из-за различных температур плавления и скоростей теплового расширения выбранных материалов. бумага опубликовано в журнале Nature.
«Авторы показали, что обе проблемы можно решить, выбрав правильную комбинацию материалов: кремниевые сердечники хорошо работают с оболочкой из сверхпрочного кварцевого стекла, тогда как германиевые сердечники работают лучше, когда плакированы алюмосиликатным стеклом», — сказал исследователь Технологического института штата Вирджиния Сяотин Цзя. и Алекс Пэрротт в сопроводительной статье.
Исследователи разработали способ заключения полупроводниковых материалов в волокна, помещая их в стеклянную трубку, где оба материала нагреваются до тех пор, пока они не станут достаточно мягкими, чтобы их можно было вытянуть в тонкую нить, которую затем охлаждают. После удаления стекла кислотой проволока продевается в полимерную трубку вместе с металлическими проволоками. После очередного нагрева материал можно вытянуть в нить длиной в сотни метров. Исследователи утверждают, что он способен обнаруживать и обрабатывать сигналы.
Чтобы продемонстрировать свою разработку, команда создала функциональную шапку-бини, чтобы продемонстрировать применение этой технологии на открытом воздухе для помощи слабовидящим. Плата интерфейса размещалась внутри шапки, а сигнал, поступающий от шапки, мог обрабатываться приложением для мобильного телефона.
Из бумаги, цифра d — это «функциональная шапочка, использованная в демо-версии. Интерфейсная плата была размещена внутри кончика шапочки. Ниже на рис. сигнал, полученный шапочкой, визуализируется в мобильном приложении. Цифры е представляет собой «функциональный свитер для внутренней системы связи Li-Fi. Под ним находится блок-схема получения данных через функциональный свитер и фотография здания (учебный центр в Наньянском технологическом университете), которое было отправлено и получено через свитер. . Рисунок f представляет собой ремешок для часов, измеряющий сердечный пульс с помощью фотоплетизмографии, в который вплетены оптоэлектронные волокна. (Нажмите, чтобы увеличить)
«Наша работа показала, что оптоэлектронные волокна, ткани и функциональная одежда могут быть созданы с использованием полупроводниковых волокон, что открывает многообещающий путь для создания высокопроизводительных функциональных волокон и тканей, поскольку полупроводники являются важнейшими компонентами, которые в первую очередь определяют производительность устройств. Наши результаты могут сделать функциональные волокна еще на шаг ближе к беспрецедентным возможностям восприятия, срабатывания, преобразования энергии и вычислений», — заявили исследователи.
Сяотин Цзя и Алекс Пэрротт добавили: «Поскольку провода, встроенные в волокна Вана и его коллег, легко подключаются к существующему компьютерному оборудованию, эта технология может оказаться полезной в усилиях по разработке интегрированных человеко-машинных систем. Таким образом, работа позволяет нам представить поколение умных волокон и тканей, которые позволят людям беспрепятственно взаимодействовать с окружающей средой и сделают их повседневный опыт полностью захватывающим».
Один день. Может быть. ®
2024-02-01 09:30:08
1706891032
#Ученые #надевают #мысленные #шапки #совершают #прорыв #области #носимых #технологий #Register