微型计算机嵌入日常服装——
智能(néng)纤维让可(kě)穿戴電(diàn)子设备迈进现实
科(kē)技日报北京1月31日電(diàn) (记者张梦然)《自然》31日报告了新(xīn)加坡和中國(guó)科(kē)學(xué)家联合开发的一种制作内置電(diàn)子元件纤维的新(xīn)方法,这种纤维可(kě)用(yòng)于可(kě)穿戴電(diàn)子设备。其潜在应用(yòng)包括能(néng)感知交通灯变化的帽子(可(kě)帮助视障人士),以及用(yòng)于心脏监测的柔性设备。
可(kě)检测和处理(lǐ)信号的可(kě)穿戴電(diàn)子元件,能(néng)用(yòng)含有(yǒu)半导體(tǐ)器件的纤维制成。但制造过程可(kě)能(néng)会产生缺陷,限制这些纤维的性能(néng)。
来自新(xīn)加坡南洋理(lǐ)工大學(xué)、中國(guó)科(kē)學(xué)院大學(xué)以及多(duō)家机构的研究人员组成的联合团队,此次评估了纤维制造过程,以确定断裂和缺陷是如何产生的。利用(yòng)这些信息,他(tā)们修改了加工技术以及半导體(tǐ)和纤维材料的结合方法,以生产出具有(yǒu)光電(diàn)特性的高性能(néng)柔性纤维。
為(wèi)展示这种材料的能(néng)力,研究团队制作了一系列实验性装置。例如,他(tā)们将纤维编成一顶帽子,能(néng)感知交通灯的光信号,从而為(wèi)视力障碍人士提供协助。帽子检测到的光信号被传输到手机上,在交通灯由红转绿时提醒用(yòng)户。团队还将纤维编入手环,制成可(kě)穿戴心脏监测器,性能(néng)与市售设备相当,但比刚性传感器更贴合手腕。这些纤维还展现出压缩条件下的耐久性和防水性。
在同时发表的新(xīn)闻与观点文(wén)章中,美國(guó)弗吉尼亚理(lǐ)工大學(xué)研究人员认為(wèi),这项工作“在将微型计算机嵌入日常服装的方向上实现了一个飞跃”。