新型可穿戴設備面市 LED和傳感器被織入纖維

英國《自然》雜志8日發(fā)表了一項材料學最新研究成果：美國麻省理工學院團隊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)能夠實現光通訊和健康監(jiān)測的新型可穿戴技術。

能夠發(fā)射或探測光的半導體二極管是通訊和傳感器技術的基本構件。如果能將它們融入織物之中，則有望創(chuàng)造出新型可穿戴電子設備。然而事實證明，要將半導體器件的功能與基于纖維的紡織品的可擴展性結合起來，實屬一件棘手的事。

▲ 美科學家將發(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制件著手，將半導體器件嵌入預制件的中空通道。然后，一邊將導線穿進中空通道，一邊加熱并拉伸該預制件，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軸向均勻地分布開來。該工藝具有內在可擴展性，可以制造出數百米長的功能性纖維。一旦經過拉伸處理，這些纖維就可以很容易地織進織物中。

研究團隊將這些二極管纖維放進標準的家用洗衣機中轉十圈，發(fā)現其性能沒有受損，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。

研究人員總結表示，這種新型制造工藝使人們能夠制造出具備更多先進功能的紡織品，智能紡織品和可穿戴技術或將遵照自身的“摩爾定律”，變得日益精密。