英國《自然》雜志8日發(fā)表了一項(xiàng)材料學(xué)最新研究成果：美國麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)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(shí)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(kuò)展性結(jié)合起來，實(shí)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(jìn)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(kuò)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(jìn)織物中。
研究團(tuán)隊(duì)將這些二極管纖維放進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的家用洗衣機(jī)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(jìn)功能的紡織品，智能紡織品和可穿戴技術(shù)或?qū)⒆裾兆陨淼摹澳柖伞?，變得日益精密?/p>
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