科学家将LED和传感器织入纤维,可开发新型可穿戴设备

英国《自然》杂志8日发表了一项材料学最新研究成果:美国麻省理工学院团队通过一种新型制造方法,将发光二极管(LED)和传感器直接织入了纺织级聚合物纤维中。该工艺可用于开发能够实现光通讯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讯和传感器技术的基本构件。如果能将它们融入织物之中,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。



♦  美科学家将发光二极管和传感器直接织入纺织级聚合物纤维。(图片来源:《自然》)

麻省理工学院研究人员约尔·福林克及其同事,此次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地分布开来。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。

研究团队将这些二极管纤维放进标准的家用洗衣机中转十圈,发现其性能没有受损,证明了它们的耐用性。他们还表明,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讯链接。不仅如此,这种智能纺织品也可用于测量穿戴者的心率。

研究人员总结表示,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。

 



来源:科技日报

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