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智能穿戴

智能纖維讓可穿戴電子設(shè)備邁進(jìn)現(xiàn)實(shí)

ainet.cn   2024年02月05日

《自然》31日報(bào)告了新加坡和中國科學(xué)家聯(lián)合開發(fā)的一種制作內(nèi)置電子元件纖維的新方法,這種纖維可用于可穿戴電子設(shè)備。其潛在應(yīng)用包括能感知交通燈變化的帽子(可幫助視障人士),以及用于心臟監(jiān)測的柔性設(shè)備。

數(shù)百米的高性能柔性半導(dǎo)體纖維纏繞在一個(gè)圓柱形線軸上,旁邊是一些經(jīng)歷了制造過程后的預(yù)制棒。

圖片來源:南洋理工大學(xué)/《自然》

可檢測和處理信號的可穿戴電子元件,能用含有半導(dǎo)體器件的纖維制成。但制造過程可能會產(chǎn)生缺陷,限制這些纖維的性能。

來自新加坡南洋理工大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)以及多家機(jī)構(gòu)的研究人員組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì),此次評估了纖維制造過程,以確定斷裂和缺陷是如何產(chǎn)生的。利用這些信息,他們修改了加工技術(shù)以及半導(dǎo)體和纖維材料的結(jié)合方法,以生產(chǎn)出具有光電特性的高性能柔性纖維。

為展示這種材料的能力,研究團(tuán)隊(duì)制作了一系列實(shí)驗(yàn)性裝置。例如,他們將纖維編成一頂帽子,能感知交通燈的光信號,從而為視力障礙人士提供協(xié)助。帽子檢測到的光信號被傳輸?shù)绞謾C(jī)上,在交通燈由紅轉(zhuǎn)綠時(shí)提醒用戶。團(tuán)隊(duì)還將纖維編入手環(huán),制成可穿戴心臟監(jiān)測器,性能與市售設(shè)備相當(dāng),但比剛性傳感器更貼合手腕。這些纖維還展現(xiàn)出壓縮條件下的耐久性和防水性。

在同時(shí)發(fā)表的新聞與觀點(diǎn)文章中,美國弗吉尼亞理工大學(xué)研究人員認(rèn)為,這項(xiàng)工作“在將微型計(jì)算機(jī)嵌入日常服裝的方向上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)飛躍”。

(來源:科技日報(bào) 世界智能大會WIC)

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