美科學家將LED和傳感器織入紡織纖維，有望創造新型可穿戴設備

發布日期：2018-08-09

英國《自然》雜志8日發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。該工藝可用于開發能夠實現光通訊和健康監測的新型可穿戴技術。

能夠發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。

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