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波兰顶尖学者认为新国家机构的计划存在威胁

这是一个科学内幕——电子显示织物的突破可能有助于为智能服装铺平道路

2021-03-15 05:53 出处:未知 人气:  评论(0

一个研究小组在其最新论文中称,一种由柔软透气的电子织物制成的可穿戴交互式显示器可以显示简单的地图和文字信息,有可能用于未来的智能服装。

越来越多的世界各地的研究人员正在研究电子纺织品,将其作为智能手机和智能手表之外的可穿戴技术的下一步。开发这种可穿戴设备的一个问题是,视频显示器通常是刚性和笨重的。

先前的研究已经开发出可卷曲、可折叠和可拉伸的柔性薄膜显示器。然而,这种电子产品还没有成功地融入到服装中。这是因为,设计既耐用又易于大面积组装的纺织品显示屏已被证明具有挑战性。


一个多色的电子织物显示发光条纹展示柔软性和稳定性

现在,中国科学家已经用一种新织物织成了一条条,长约20英尺,宽约10英寸。”加州斯坦福大学(Stanford University)的化学工程师鲍振安(Zhenan Bao)没有参与这项研究,他说:“他们能够将自己的展示规模扩大到这么大的一块布,这是相当令人惊讶和惊奇的。”。

为了制造这种新型纺织品,上海复旦大学的聚合物科学家陈培宁和彭惠生及其同事将导电透明纤维和发光线与棉纱一起编织成一种柔软透气的织物。这种织物大约有50万像素,导电纬线与发光经纱相遇的每一个点都有一个像素,间距约为800微米。(相比之下,人类头发的平均宽度约为100微米。)

这种布料的亮度和普通平板电视差不多。研究人员指出,他们的原型也明显比传统的薄膜柔性显示器更耐用,使其更适合实际使用。经过1000次弯曲、拉伸和按压循环,以及100次洗涤和干燥循环后,大多数显示器的性能保持稳定。

一个可能的应用是可穿戴显示器。研究人员在他们的纺织品中加入了一个触摸感应的16键织物键盘、太阳能收集线和电池纤维,以增加互动性和电源。他们增加了电子设备,通过蓝牙连接将手机无线连接到智能手机上,这样用户就可以通过袖子收发信息,还可以在地图上看到自己的实时位置。


一种6米x 25厘米的大面积显示织物,包含大约05个电致发光单元。


显示纺织品作为实时定位和信息通信的应用场景。

“设计师将有另一个主要的工具加入到他们的设计中,”该研究的合著者、加州大学洛杉矶分校的材料科学家裴启兵说。

另一个潜在用途在于医疗保健。原型中包括一个大约9英寸×2.5英寸的纺织品显示屏,可以帮助监控戴着能读取脑电波的耳机的志愿者。当耳机检测到冥想参与者的低频脑电波时,这些设备将数据传输到与织物相连的计算机上,使其显示“放松”一词。当耳机检测到玩赛车游戏的志愿者的高频脑电波时,织物显示“焦虑”一词

科学家们指出,在未来,智能服装可能有助于显示来自有语音、言语和语言障碍的人的信息。他们补充说,它甚至可以与能够解码复杂脑电波的设备协同工作,以找出这些人想说什么,但不能说什么。


研究人员指出,他们可以将操作显示器所需的电压降低到36伏以下。尽管如此,“将这种电压的显示器直接放在身体上可能是一个潜在的问题,”鲍提醒说。

科学家们说,他们现在已经有了他们布料的产品模型,许多公司正在谈判使用它们。他们在3月10日的《自然》杂志上详细介绍了他们的研究结果。

Inside Science是一家独立编辑的非营利印刷、电子和视频新闻服务机构,由b


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