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2024-04-04 19:03:00
テクノロジー
研究者らは、人体を利用してTシャツに電力を供給し、変化するメッセージを表示する繊維ベースのエレクトロニクスを開発した。
2024年4月5日(金) 05.00 AEDT
変化するメッセージを表示できる T シャツであれ、あなたの立っている位置を感知できるカーペットであれ、スマート テキスタイルの未来は、多くの場合、SF に根ざしているように見えます。
現在、研究者らはまさにこれらのことを実行できるスマートファイバーを開発したと発表しており、バッテリーパックも必要としません。
の研究者 中国 彼らは、人体を回路の一部として使用し、大気中の電磁エネルギーを利用する繊維ベースのエレクトロニクスを開発したと述べています。
これにより、動作するために電子チップやバッテリーを必要としない「身体結合型」ファイバーエレクトロニクス技術が実現し、多くの用途に使用できる可能性があると研究チームは述べている。
「電磁エネルギーがファイバーを通過すると、ファイバーによって可視光や電波などの他の形態のエネルギーに変換されます。 そのため、ファイバーは光を発するだけでなく、何かに触れると電気信号を発します。 [a] 人体です」と、上海の東華大学の研究論文の共著者である Chengyi Hou 氏は述べています。
体と接触するファイバーの面積やファイバーの直径など、システムのさまざまな側面を制御することによって、これらの無線信号をプログラムできるとHou氏は付け加えた。
「これらの無線信号はコイルで簡単に受信でき、さまざまな特性を持つ無線信号が電子機器によってさまざまなコマンドに『変換』されます」と同氏は述べ、それは機器の電源をオンまたはオフにしたり、その他の動作を意味する可能性があると指摘した。
研究チームは、このアプローチにより、電子システムをテキスタイルに組み込む際に直面する重要な課題、つまり剛性コンポーネントの必要性が解消されると述べている。
「私たちはすでに、従来の繊維と同じくらい細くて柔らかいこの新しいタイプのファイバーエレクトロニクスの量産を達成しました。そのため、次のステップは、布、タオル、カーペットなど、私たちが毎日使用する繊維にそれを適用することです」 」とホウさんは言いました。
チームが開発したプロトタイプの中には、布製キーボードと結合したウェアラブル布製ディスプレイ(聴覚障害のある人が他者とのコミュニケーションを支援するために使用できるとチームは述べている)や、ビデオゲーム用のテキスタイルコントローラーなどがある。
彼らはまた、足元で光るワイヤレス触覚カーペットも開発しました。これは、夜間の非常照明の一種となるだけでなく、照明などの家庭内の機器のスイッチを制御するために使用できる信号をワイヤレスで送信することもできます。
研究者らは、足元で光り、照明などの電化製品のスイッチを制御するために使用できる信号を送信できるカーペットを作成しました。 写真:楊維峰
サイエンス誌に執筆、研究チームは、繊維は低コストの原材料から作られた3層で構成されており、耐久性があり、洗濯可能で汗に強いと述べています。
付随記事に書くイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のYunzhu Li氏とMITのYiyue Luo氏は、このような技術はロボットやロボット義肢にも応用できるほか、人間と人間の間の相互作用をより良く理解するために触覚情報を収集する方法を提供する可能性があると示唆している。周囲の物体。
ケンブリッジ大学のスマートエレクトロニクス、バイオシステム、AIの研究ディレクターであるルイージ・オッキピンティ博士も、このアプローチには可能性があると述べた。
「私たちは常に、さまざまな性質と異なる特性を持つ電磁場の発生源の近くにいるため、皮膚センサーと非伝統的なエレクトロニクスを組み込んだ新しいクラスの電子テキスタイルを開発しており、ファイバーベースのエネルギーハーベスターを介して独自に電力を供給しています。個人の健康状態を継続的に監視するための、全く新しいクラスの自己給電型ウェアラブル電子機器を解き放つ可能性があります」と彼は述べた。
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