可穿戴半导体布料专注于智能服装的新设计

http://www.texnet.com.cn/ 2019-04-17 08:54:28 来源:网络

可穿戴半导体布料专注于智能服装的新设计

  新的半导体嵌入式布料是为生物医学,军事和通信应用提供新一代智能服装的缺失环节。在过去几年中,研究人员已经取得了重大进展,开发了包括传感器和其他电子元件在内的纺织品,以支持智能服装的设计。现在,麻省理工学院的一个团队-与其他科学家合作-通过开发嵌入半导体的布料,在推动这些技术方面取得了重大突破。研究人员认为,他们的研究结果可以加速可穿戴技术的发展。

  具体而言,来自学术界和私营部门的研究人员已将高速光电半导体器件嵌入光纤中,然后将其转变为可用作高科技通信系统的柔软可清洗织物。研究人员在麻省理工学院的新闻发布会上表示,南卡罗来纳州的Inman Mills公司制造了这种布料,生产出一种人们可以穿的“软硬件”。

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  麻省理工学院材料科学与电气工程教授Yoel Fink说:“我们预计未来几年将出现'摩尔定律'模拟纤维。”该研究由麻省理工学院,Inman Mills,美国高级功能性织物工业组织(AFFOA),林肯实验室和瑞士洛桑的EPFL合作完成。“它已经允许我们扩展乐虎娱乐的基本功能,包括通信,照明,生理监测等,”Fink在麻省理工学院的发布中说。

  同时也是AFFOA总裁的Fink表示,乐虎娱乐是可穿戴技术真正发展中缺失的环节,将迎来服装带来“增值服务,不再仅仅选择美学和舒适性的时代”。”

  预制件处于紧张状态

  在过去,研究人员通过制作一种称为“预制棒”的圆柱形物体开发光纤-基本上是一种放大的光纤模型,然后将其加热。然后,他们在张力下向下拉软化的材料,并收集导致线轴的纤维。研究人员为生产新纤维所做的工作是对预制棒进行两项重要补充:发光半导体二极管的大小为一粒沙子,一对铜线是头发宽度的一小部分。

  在纤维拉伸过程中在炉子中加热预制棒使其部分液化,形成长纤维,二极管沿其中心排列并通过铜线连接。这些二极管-包括LED和光电传感-都是采用标准微芯片技术制造的坚固元件。研究人员说,他们保持尺寸,而在绘图过程中一切都在周围收缩。

  “这种方法为制造纤维的过程增添了新的见解,”前麻省理工学院研究生迈克尔·莱恩说,他开发了导致新工艺的概念。“我们不是将所有材料以液态吸收在一起,而是将颗粒形式的设备与细金属线混合在一起。”

  他们说,研究人员将所得纤维织成的织物洗涤10次,以证明它们适合制作衣服。他们还测试了它在水中的功能,将一些具有光敏能力的纤维置于鱼缸中,并在那里存活数周。

  该团队在Nature杂志上发表了一篇关于其工作的论文。研究人员的目标是最早在明年将第一批采用这种技术的商业产品推向市场,Fink说,并补充说,通过与AFFOA合作,实现了实验室到市场的发展速度。

  他说,首批产品将专注于通信和安全。“这将成为第一个乐虎娱乐通信系统,”芬克说。“我们现在正处于以前所未有的速度和规模向国内制造商和工业转型技术的过程中。”

  研究人员说,该乐虎娱乐的其他应用包括军事用途,国防部已在探索。它也非常适合生物医学设备,可以使用纤维开发可穿戴技术来测量脉搏或血氧水平,或者智能绷带可以监测愈合情况。

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