Умная одежда: NTU шьет будущее из 100-метровых полупроводниковых нитей

В мире инноваций теперь появилась возможность носить на себе технологически активную одежду. Ученые из Наньянского технологического университета (NTU) добились прорыва, разработав ультратонкие полупроводниковые волокна, которые могут быть вплетены в ткани, превращая их в интеллектуальную носимую электронику.

В видеоролике на YouTube , опубликованном исследователями, демонстрируется обычный шапочный колпак, который на самом деле является не таким уж обычным, благодаря вплетенным в него ультратонким полупроводниковым волокнам. Носимая электроника – это устройства, которые интегрируются в одежду, аксессуары или непосредственно на кожу, предлагая функции, которые улучшают удобство, безопасность и мониторинг здоровья.

Создание таких волокон длиной в 100 метров было не простой задачей из-за проблем с гибкостью и структурными дефектами, которые возникали в результате традиционных методов производства. Команда NTU успешно преодолела эти препятствия, применив сложные методы моделирования и симуляции. Это позволило им точно выявить основные причины, вызывающие нестабильность на этапе производства. Благодаря тщательному подбору материалов и точным процессам изготовления исследователи смогли создать полупроводниковые волокна, длина которых составляет впечатляющие 100 метров, что указывает на их потенциал для массового производства.

Используя доступные технологии ткачества, эти волокна без труда вплетаются в ткани, раскрывая широкие перспективы для разработки инновационных умных текстильных изделий. Команда из NTU продемонстрировала практичность и универсальность полупроводниковых волокон на ряде прототипов, включая умную шапочку с датчиками для помощи людям с нарушениями зрения в безопасном перемещении по дорогам, рубашку с встроенным модулем связи и умные часы с гибким сенсорным ремешком для непрерывного мониторинга сердечного ритма во время физических упражнений.

Доктор Тан Лян Чжи, руководитель исследовательской группы, выделил значимость их достижений как ключевого прорыва в области полупроводниковых волокон. Благодаря этому, спектр применения носимой электроники значительно расширился, охватывая не только мониторинг сердечного ритма и уровня активности, но и анализ качества сна, наблюдение за жизненно важными функциями и осанкой, а также возможность обнаружения падений.

Исследователи уверены, что новая технология является значительным шагом в разработке ультрадлинных и долговечных полупроводниковых волокон, которые не только экономически эффективны и подходят для масштабного производства, но и обладают отличными электрическими и оптоэлектронными характеристиками. Созданные на сегодняшний день три вида носимой технологии — это только начало, и команда надеется на дальнейшее создание инновационных решений.