Как сообщается в журнале Nature Communications, международная группа ученых создала полностью тканый интеллектуальный текстильный дисплей, который объединяет активные электронные, сенсорные, энергетические и фотонные функции. Эти функции встроены непосредственно в волокна и нити, которые производятся с использованием текстильных промышленных процессов.
Исследователи, возглавляемые Кембриджским университетом, ожидают применения таких технологий, как шторы, которые также являются телевизорами, и интерактивная одежда и ткани с автономным питанием.
Это первый случай, когда масштабируемая комплексная система большой площади была интегрирована в текстиль с использованием полностью волокнистого производственного подхода.
Несмотря на недавний прогресс в разработке умного текстиля, производственные процессы имеют определенные ограничения по функциональности, размерам и формам; предыдущие примеры были не более чем интересными образцами. Так что это большое потенциальное изменение.
По словам исследователей, они сделали технологию совместимой с ткачеством, покрыв каждый компонент волокна материалами, способными выдержать растяжение, которое происходит на оборудовании для производства текстиля. Команда также сплела некоторые из компонентов на основе волокон, чтобы повысить их надежность и долговечность. Наконец, они соединили несколько волоконных компонентов вместе с помощью токопроводящих клеев и лазерной сварки.
Используя эти методы вместе, они смогли включить множество функциональных элементов в большой кусок тканого полотна с помощью стандартных, масштабируемых процессов текстильного производства, что позволяет изготавливать ткань в больших функциональных рулонах.
Примечательно, что полученная ткань может служить в качестве дисплея, контролировать вводимые данные или хранить энергию. Ткань может распознавать радиочастотные сигналы, прикосновения, свет и температуру, что открывает возможности для нашей промышленности, включая распределенные сенсорные сети и интерактивные дисплеи.
"Наш подход основан на слиянии микро- и нанотехнологий, передовых дисплеев, датчиков, энергии и технического текстильного производства", - сказал профессор Джонг-мин Ким с инженерного факультета Кембриджа, который руководил исследованием вместе с доктором Луиджи Оккипинти и профессором Манишем Чховалла. "Это шаг к полному использованию устойчивых, удобных электронных волокон и электронного текстиля в повседневном применении. И это только начало".
"Интегрируя в волокно электронику, фотонные, сенсорные и энергетические функции, мы можем получить совершенно новый класс умных устройств и систем", - говорит Окчипинти, также представляющий инженерный факультет Кембриджа. "Раскрывая весь потенциал текстильного производства, мы можем вскоре увидеть умные и энергоавтономные устройства Интернета вещей, которые будут легко интегрированы в повседневные предметы и многие другие отраслевые приложения".
Исследование частично финансировалось Европейской комиссией и Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC), входящим в состав UK Research and Innovation (UKRI).
