“逻辑”纤维织出“智能”衣物

2019-08-29 11:21 阅读 19 views 次 评论 0 条
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印有E=mc2的T恤衫可能将不再是那些科技精英的专利了。通过将聚合物纤维缠绕在一起,研究人员将晶体管和其他简单的逻辑电路织入了纺织品的经纱和纬纱。有朝一日,这种具有计算功能的织物或许能够追踪病人的健康状况,抑或为士兵识别化学武器提供帮助。
 
  这种能够计算的纤维已经问世10年有余。例如,1996年,美国亚特兰大市佐治亚技术学院的研究人员研制出一种布满了传感器的衬衫,可以对病人的心跳、体温和呼吸进行实时监控。另有一些研究人员在他们制造的织物中加入微型硅芯片,从而使其具备初步的计算能力。但是这些装置必须通过某些方法缝入或者附加在织物中,因此增加了额外的费用,并且在使用时很容易出现故障。
 
  因此瑞典Linkping大学的化学家Olle Ingans和他的同事决定尝试将电路转化为织物自身的纤维。研究人员最初用一种能够导电的聚合物联合体(PEDOT/PSS)涂抹在尼龙绳的表面,然后在两条尼龙绳的交叉点上涂上少量可传导的聚合物电解液,而这些电解液在干燥变硬后成为这两条尼龙绳之间的一个电导体。最终这种交叉的纤维充当了一个晶体管的作用––当向其中一条尼龙绳施加电压后,电流便会在这一交叉的网络间传递。研究人员最近在《自然–材料学》杂志网络版上报告了这一研究成果。研究人员甚至将这种尼龙绳织入了传统的纺织品,从而形成了新的连接模式––两种遵循数字逻辑的电路,即“非”门变极器和多路转接器。这种纤维能否经受住洗衣机的考验尚不得而知,但是Ingans表示,这种纤维和晶体管是防水的。
 
  美国马萨诸塞州美军内蒂克军人研究开发和工程中心的化学工程师和电子纺织品专家Barry DeCristofano认为,这种新方法为将不同类型的线路整合进纺织品提供了新的可能。DeCristofano说:“这些可传导的纤维织入衣物后将使你能够以许多不同的方式与世界连接。”

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