Истраживачи су успешно развили нову врсту паметних влакана која могу да генеришу енергију и емитују светлост без потребе за чиповима или батеријама. Ова иновативна влакна комбинују бежично прикупљање енергије, сенсинг и пренос сигнала у једну структуру. Када су уткани у текстил, омогућавају функције као што су светлосни дисплеј и интеракција заснована на додиру-, све без спољних извора напајања.
Истраживање је објављено уНаукаи сматра се великим кораком напред у развоју функционалних влакана и паметног текстила. Технологија може да преобликује начин на који људи комуницирају са својим окружењем и једни са другима, истовремено отварајући нове могућности за интелигентни текстил у више индустрија.
Нови правац за паметни текстил за ношење
Паметни носиви уређаји су већ постали део свакодневног живота. Они се широко користе у праћењу здравља, медицинској нези на даљину и интеракцији човека и машине. Међутим, већина постојеће електронике која се може носити ослања се на круте полупроводничке компоненте или флексибилне уређаје засноване на филму{2}}. Ови системи често смањују удобност, прозрачност и мекоћу када су интегрисани у тканине.
Електронски текстил направљен од паметних влакана нуди јасне предности. Мекши су, прозрачнији и погоднији за дуготрајно-ношење. Данас је већина паметних влакана дизајнирана коришћењем традиционалне „фон Нојманове архитектуре“, где чипови засновани на силикону- управљају обрадом података. За сенсинг, напајање и пренос сигнала потребни су различити модули влакана. Како се додаје више модула, тканине постају теже, дебље и мање флексибилне.
Откривање архитектуре паметних влакана без чипа{0}
Током експеримента, истраживачки тим из универзитетске лабораторије за напредне функционалне материјале приметио је неочекивани феномен: влакно је почело да емитује светлост када се стави у бежично електромагнетно поље. Ово откриће довело је до развоја потпуно новог концепта познатог као паметно влакно "не-фон Нојманова архитектура".
За разлику од традиционалних дизајна, ово ново влакно интегрише прикупљање енергије, детекцију и пренос сигнала у једно влакно. Уклања потребу за одвојеним чиповима, батеријама или сложеним електронским модулима, значајно смањујући тежину и крутост.
Како функционишу влакна
Електромагнетна поља и таласи су свуда у свакодневном животу. Ови амбијентални извори енергије делују као бежична покретачка снага за ново влакно. Људско тело игра важну улогу као медијум за енергетску интеракцију, помажући да се електромагнетна енергија води у затворену петљу коју формирају влакно, тело и тло.
У једноставним демонстрацијама, влакно емитује светлост и генерише електричну енергију када га додирне људска рука. Овај визуелни ефекат наглашава његову способност да директно реагује на људску интеракцију.
Влакно има трослојну-структуру језгро-плашт:
Основни слој:Влакнаста антена направљена од најлона обложеног сребром{0}}, која се користи за детекцију наизменичних електромагнетних поља
Средњи слој:Диелектрични слој који побољшава ефикасност спајања енергије
Спољни слој:Слој који емитује светлост-поља{1}}осетљив на електрично поље
Сировине су ниске-цене, а и производња влакана и прерада текстила користе зреле производне технике.
Практичне примене и будући потенцијал
Без употребе чипова или батерија, истраживачи су већ демонстрирали текстилне{0}}дисплеје и бежични пренос сигнала помоћу овог влакна. Према речима стручњака из националне лабораторије за модификацију влакнастих материјала, ова технологија има снажан потенцијал за употребу у свакодневној одећи и додацима.
Када ови текстили дођу у контакт са људским телом, могу да обезбеде видљиво осећање кроз емисију светлости, интерактивне повратне информације, па чак и јако осветљење. Различити покрети и положаји тела могу да генеришу јединствене бежичне сигнале, омогућавајући управљање електронским уређајима{1}}засновано на покретима.
Ове нове могућности би могле значајно да промене начин на који људи доживљавају паметан живот, чинећи носиву технологију природнијом, удобнијом и енергетски{0}}ефикасном.
Извор:Машине и инжењерски материјали, новинска агенција Синхуа
(Неки садржај је добијен из јавних информација. Контактирајте нас ради уклањања ако је у питању било какво кршење.)
