智能帽可以感知交通信号灯的变化并通过应用程序告诉您

这顶帽子可能看起来很普通,但它可以感知交通信号灯的颜色变化

Zhixun Wang

柔性且耐磨的导电纤维束已被用来制造带有嵌入式计算机和传感器的智能衣服,例如可以感知交通信号灯变化的帽子。

之前制造具有耐磨涂层和导电芯的纤维的努力遇到了问题。 材料在制造过程中以不同的速率冷却和收缩,或者在最终产品中扭曲或清洗一次,通常会导致微小的应力裂纹,从而阻止智能设备工作。

现在, Lei Wei 新加坡南洋理工大学的教授和他的同事们已经制造出了能够以与材料类似的方式冷却和收缩的导电材料。 铝硅酸盐玻璃 用于智能手机屏幕,这样就不会出现应力裂纹。 该材料借鉴了制作技术 光纤 魏表示,该工艺既便宜又“适合工业化”。

该技术是将硅或锗制成的半导体线放入温度约 1000°C 的熔融玻璃中,并将其拉成细丝。 随后用氢氟酸蚀刻玻璃,并用聚合物涂层代替,从而获得更柔韧的材料。 纤维可以拉伸长达 10 公里。

然后使用标准织机和普通棉花将少量这种纤维织成织物。 魏说,需要棉花来让衣服变得舒适,因为这种新材料本身在皮肤上的感觉就像“钓鱼线”。

研究人员已经使用这种纤维制造了几种原型产品,其中还包括通过导电材料进行通信的电子传感器和芯片,例如可以感知交通灯颜色变化的帽子 并将信息传递给智能手机应用程序、可以接收和解码通过光脉冲而不是无线电波传输的图像的跳线,以及测量佩戴者心率的表带。

在六个月的测试中,衣服被反复穿着、洗涤和干燥,纤维保持住并继续导电。

然而,仍然存在一个弱点:柔性材料与固定计算机芯片和其他组件的刚性电路板之间的连接往往会在几个月后失效,导致智能功能停止工作。

“唯一总是导致测试失败的部分是光纤与外部电路之间的连接,”魏说。 “找到一种稳定的方式来建立联系,这就是现在的挑战。”

主题:

2024-01-31 16:00:55
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