Новая ткань оптически «общается» с другими устройствами
Специалисты Массачусетского технологического института успешно внедрили высокоскоростные оптоволоконные полупроводниковые устройства, включая светодиоды и диодные фотодатчики в волокна, которые затем превратились в мягкую, пригодную для стирки ткань.
Конечный материал был создан компанией Inman Mills, Южная Каролина, сообщает sciencedaily.com. Исследование стало прорывом в разработке «умных» тканей на основе полупроводников – ключевого компонента современной электроники. Ранее эти устройства не удавалось эффективно внедрить в текстиль.
Открытие, по мнению авторов, может реализовать новый «закон Мура» для волокон. То есть, их возможности будут быстро экспоненциально увеличиваться со временем, как это происходило десятилетиями у микрочипов.
Исследование, представленное в журнале Nature, было проведено бывшим магистрантом МТИ, Майклом Рейном, его научным руководителем, профессором Йоэлем Финком, и их коллегами из МТИ, Advanced Functional Fabrics of America, Швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны и других учреждений.
Традиционно для производства оптических волокон используются преформы, нагреваемые до определенной температуры. Ключом к появлению нового материала стало добавление к этой структуре полупроводниковых диодов, размером с песчинку, и пары тонких медных проводов. При нагреве полимерная преформа частично разжижается. Получающееся длинное волокно содержит выстроившиеся в ряд диоды, соединенные проводами.
«Элементы сохраняют размеры, в то время, как все вокруг сжимается, — сказал Рейн. – Из получившихся волокон была изготовлена ткань, которую постирали 10 раз для демонстрации возможности ее использования в производстве одежды. Вместо того, чтобы смешивать компоненты в жидком состоянии, мы добавили устройства определенной формы, вместе с металлическими проводами».
Одно из преимуществ методики – водостойкость структуры. В ходе экспериментов волокна неделями сохраняли функциональность в жидкости. Исследователи заявили, что первый продукт на основе данного материала выйдет на рынок в начале 2019-го. Это будет первая тканевая коммуникационная система. Волокна подойдут и для биомедицины, уверены специалисты.
