11月中旬,刊發(fā)于《自然》雜志官網的一篇文章顯示,哈佛大學(xué)刀看的研究人員開(kāi)發(fā)出文文了一種(zhǒng)超靈敏、彈性極強、可嵌入到(dào)紡織品和柔性機器人系統北玩中的應變傳感器,由其組裝的智能(néng)織物可短行在大部分情況下保持原狀。舉例來說(shuō),由這(zhè近空)種(zhǒng)智能(néng)織物制如數成(chéng)的衣物,不僅可以讓人們把計算機“穿”在身上,店喝而且在無數次清洗、拉扯後(hòu)依舊能(néng)夠正常使用。
據英國(guó)劍橋大學(x木短ué)預測,2022年采用智能(訊做néng)紡織品的可穿戴産品市場將(jiāng)達到(dào)700億美民體元。在智能(néng)織物領域數科的研究中,織物電子技術占有重要席位。此前在區報香山科學(xué)會(huì)議召開(kāi)的學(x民草ué)術讨論會(huì)中,相關專家專門探讨數也了織物電子、傳感和計算的學(xué)術前沿、核心技術與應用展望。月煙
颠覆傳統織物概念在纖維層面(miàn行在)構造集成(chéng)電路
“織物電子是一種(zhǒng)在纖維或纖維集合體(或訊微面(miàn)料)維度上生成(chéng)電路、傳感(執行)、能慢資(néng)量、計算和通信器件的電子技術。”電子科技大學(xué)移動計算銀微中心教授陳東義表示,“以織物電子為支撐員草理論和技術的智能(néng)織物與服國站裝將(jiāng)驅動人類社會(huì)邁向(xiàng)泛智能(né短筆ng)時(shí)代,重構人類生活和生存方式,催謝西生新興戰略産業。”
據了解,織物電子是基于技術演進(jìn)提出的新概念,涉及電子織物在家麗傳感執行和計算上的功能(néng)實現等領域,與柔分樹性電子等有著(zhe)明顯差異。“柔性電子是將(j計道iāng)有機或無機材料電子器件制作在柔性或可延性塑料或薄金屬基闆上,通常包含從老電子元器件、柔性基闆、交聯導電醫和體和黏合層等4個部分,主要采用‘印刷’的方式實現。”陳東義說月物(shuō),“但是,織物電子可以采用有機、無機和蛋白纖東問維材料為原料,還(hái)能(néng)夠使電樹用編織、刺繡、針織、熔噴與黏合等工藝。”少空
在織物電子技術中,最核心的組成(chén司小g)部分就(jiù)是織物電子器件。“織物電子器件是指具有産生、傳輸到資、調制和測量電子功能(néng)的纖維或纖維集合體(紗線和織術了物等)。”香港理工大學(xué)智能銀下(néng)可穿戴研究中心陶肖明教授說(shuō),織物話離電子器件有兩(liǎng)類,一類用具有電子有制功能(néng)的材料直接生成(chéng)纖維、紗線或好車織物,另一類用微電子器件如芯片結合相地于纖維中再形成(chéng)多功能(近生néng)織物。織物電子器件具有柔性、大面(miàn)積、三明費維變形、輕盈、透氣、穿著(zhe)舒适等鄉區優勢。
兼顧電子器件功能(néng)和可穿戴師機性是織物電子發(fā)展最大瓶頸
現實情況是,我們目前所能(n麗森éng)接觸到(dào)的智能(néng)織物主要是把智能(néng厭木)器件鑲嵌在鞋子或衣服上,然而這(zhè)并不是織物電子的終極追求。
“目前織物電子的發(fā)展爸煙還(hái)處于初始階段,傳統電子領域産品開(kāi)發(fā作國)依然占據主導地位,因此大多數智能(néng間舊)服裝研究主要專注于如何將(jiāng)器件和模塊縫制或嵌入到厭用(dào)衣服中,以及如何增強可靠性、牢固性舊我等技術問題,而忽視了纖維和織物電子研發(fā)與加工技術問題。白多”陳東義指出。
陶肖明認為,織物電子技術能(néng)夠結合傳統紡織品的舒适性、外觀和電答服子産品的功能(néng)性、連接性,無疑極具市場潛力。但是可靠性、交叉慢線兼容性、設備适用性、材料可用性和間接成(chéng)本等方面大坐(miàn)的挑戰,一直阻礙著(zhe)織物電子産品的商業化進(jìn)程。
“形成(chéng)織物電子器件或系統需要應要車用傳感技術、數據傳輸和存儲技術、數據顯示技術、能(néng)源供村一給技術、連接技術等。如何在保持電子器件功能(néng)性和可靠現草性的同時(shí)兼顧織物優異的可穿戴特性,這(zhè著船)是目前織物電子發(fā)展的最大瓶頸。”陶肖明表示。
她認為,理想的織物電子器件或系統的功能(néng)材料結構和性能(著子néng)方面(miàn)還(hái)存在生亮一系列的挑戰。“阻礙織物電子系統發(fā)展的主要原因是其器件性能(答去néng)不足、生産加工一緻性低、缺乏系統的研究和标準。”
除了材料需要在實現電氣性能(néng)的同時(來這shí)滿足特定的機械和化學(xué)性訊看能(néng)要求外,織物電子的發(fā)展還(há商動i)面(miàn)臨著(zhe)諸多挑戰,例話聽如,設計環節中包括在織物和纖維層次上構造傳感、計算器件或線人集成(chéng)電路,目前尚無成(chéng)熟拿樂的設計自動化與分析工具;另外,電子織物對(duì)制子樹造環境要求苛刻,目前還(hái)缺乏技術标準、測試方法和制造設備等北生。
對(duì)此,陳東義提到(dào),織物電子可以從納米材料和結構們草上尋找突破;傳統電子、柔性電子和織物電子的是習結合是近期智能(néng)織物與船謝服裝産品化的重要途徑。
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