美科學(xué)家將LED和傳感器織入纖維,可開發(fā)新型可穿戴設(shè)備

作者 | 發(fā)布日期 2018 年 08 月 09 日 11:28 | 分類 產(chǎn)業(yè)

英國《自然》雜志8日發(fā)表了一項材料學(xué)最新研究成果:美國麻省理工學(xué)院團隊通過一種新型制造方法,將發(fā)光二極管(LED)和傳感器直接織入了紡織級聚合物纖維中。該工藝可用于開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)光通訊和健康監(jiān)測的新型可穿戴技術(shù)。

能夠發(fā)射或探測光的半導(dǎo)體二極管是通訊和傳感器技術(shù)的基本構(gòu)件。如果能將它們?nèi)谌肟椢镏校瑒t有望創(chuàng)造出新型可穿戴電子設(shè)備。然而事實證明,要將半導(dǎo)體器件的功能與基于纖維的紡織品的可擴展性結(jié)合起來,實屬一件棘手的事。

♦    美科學(xué)家將發(fā)光二極管和傳感器直接織入紡織級聚合物纖維。(圖片來源:《自然》)

麻省理工學(xué)院研究人員約爾·福林克及其同事,此次從一塊較大的聚合物預(yù)制件著手,將半導(dǎo)體器件嵌入預(yù)制件的中空通道。然后,一邊將導(dǎo)線穿進中空通道,一邊加熱并拉伸該預(yù)制件,從而形成延展的纖維束。這樣一來,電連接的光發(fā)射或光探測二極管在纖維束內(nèi)軸向均勻地分布開來。該工藝具有內(nèi)在可擴展性,可以制造出數(shù)百米長的功能性纖維。一旦經(jīng)過拉伸處理,這些纖維就可以很容易地織進織物中。

研究團隊將這些二極管纖維放進標準的家用洗衣機中轉(zhuǎn)十圈,發(fā)現(xiàn)其性能沒有受損,證明了它們的耐用性。他們還表明,可以在包含光探測和發(fā)光纖維的兩種紡織品之間建立起雙向光通訊鏈接。不僅如此,這種智能紡織品也可用于測量穿戴者的心率。

研究人員總結(jié)表示,這種新型制造工藝使人們能夠制造出具備更多先進功能的紡織品,智能紡織品和可穿戴技術(shù)或?qū)⒆裾兆陨淼?ldquo;摩爾定律”,變得日益精密。

來源:科技日報

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