Forskere utvikler optiske fibertråder for klær som kan kommunisere

Forskere har for første gang produsert fibre med innebygd elektronikk som er så fleksible at de kan veves i myke vaskbare stoffer og gjøres til bærbare klær. Innbygging av høyhastighets optoelektroniske halvlederinnretninger, inkludert lysdioder (LED) og diodefotodetektorer, i vaskbare stoffer gjør det også mulig å produsere klær som kommuniserer optisk med andre enheter.

Denne oppdagelsen, beskrevet i tidsskriftet Nature, kunne frigjøre en ny 'Moores lov' for fibre, med andre ord en rask progresjon der fibrenes evner ville vokse raskt og eksponentielt over tid, sa forskere fra Massachusetts Institute of Technology ( MIT) i Boston.

Det viktigste gjennombruddet for å produsere disse nye fibrene var å legge til de preformede lysemitterende halvlederdioder på størrelse med et sandkorn, og et par kobbertråder en brøkdel av hårets bredde. Når den blir oppvarmet i en ovn under fibertrekningsprosessen, flytes polymerforformen delvis, og danner en lang fiber med diodene på linje langs midten og koblet av kobbertrådene.

"Vi forventer fremveksten av en" Moores lov "-analog i fibre i årene fremover," sa Yoel Fink fra universitetet. “Det tillater oss allerede å utvide de grunnleggende egenskapene til tekstiler til å omfatte kommunikasjon, belysning, fysiologisk overvåking og mer. I årene fremover vil tekstiler levere merverditjenester og ikke lenger bare velges for estetikk og komfort, ” Fink lagt til.

I dette tilfellet var de faste komponentene to typer elektriske dioder laget ved hjelp av standard mikrochipteknologi: lysdioder og lysfølsomme dioder. De resulterende fibrene ble deretter vevd inn i tekstiler, som ble hvitvasket 10 ganger for å demonstrere deres brukbarhet som mulig materiale for klær.

En av fordelene ved å innlemme funksjon i selve fibermaterialet er at den resulterende fiberen iboende er vanntett. For å demonstrere dette plasserte teamet noen av de fotodetekterende fibrene i en fisketank. En lampe utenfor akvariet overførte musikk gjennom vannet til fibrene i form av raske optiske signaler.

Fibrene i tanken konverterte lyspulsene - så raske at lyset ser jevnt ut for det blotte øye - til elektriske signaler, som deretter ble omgjort til musikk. Fibrene overlevde i vannet i flere uker.