帽子也能当导航?可穿戴电子设备的新突破!

帽子也能当导航?可穿戴电子设备的新突破!
想象一下,一顶可清洗的帽子可以帮助视障人士感知交通信号灯的变化,或者一件衣服可以在穿着者浏览博物馆时充当导游。这些不可思议的场景,看似离我们很遥远,或许已经近在眼前。

近年来,可穿戴设备的飞速发展少不了纤维的功劳。由于舒适性和灵活性有限,传统的硬性电子设备往往难以与日常服饰融合。然而,来自南洋理工大学、中国科学院大学、中国科学院的研究团队却成功开发出了一种“黑科技”电子纤维。它可以被编织进衣物内,在交通感知、心率监测等方面展现出了卓越的性能。值得一提的是,这种电子纤维不仅可以无缺陷延展数百米长、具有出色的耐久性,而且还防水,适用于水下应用。

这项革新技术借鉴了光纤制备的工业标准,充分利用了纺织业广泛采用的工具。通过一系列巧妙的步骤,研究人员不仅创造出具备光电特性的柔软纤维,更将其无缝地嵌入到日常服装中。这一过程,仿若现代魔法,为未来的智能服饰提供了充满想象力的可能性。

例如,帽子上嵌入了这样的纤维,能够感知交通灯的信号并通过手机提醒佩戴者,对盲人十分友好。或者,一件毛衣不仅保暖,还能充当光通信装置,通过Li-Fi技术传递信息。此外,研究团队甚至将这些柔软电子纤维编织成了手环,它更贴合手腕,更具耐久性,可在水下深达3000米的压力下正常工作。

柔性电子纤维的出现为可穿戴设备领域带来了前所未有的创新。然而,这项研究也有一些局限性和挑战。例如,外包材料在保持柔软性和透气性的服装应用中牺牲了一定的实用性。这对外包材料的选择提出了更高的要求。另外,在生产方面,当前的技术路线需要对纤维进行后期处理,以将其从外层材料中脱离出来,这一步骤可能会增加生产成本,并对环保性产生一定影响。此外,为了保证纤维的高质量,研究团队采用了后期添加单晶半导体的处理方法,这在一定程度上限制了材料的可用性和生产效率。

可穿戴设备不仅仅是一项科技突破,更是时尚与科技融合的崭新尝试。未来一个令人兴奋的方向是为纤维配备更复杂的器件,如晶体管。贾晓婷和 Alex Parrott指出,这些纤维的制造设备已经包括了一种纤维牵引装置,在电信行业中已经广泛用于生产商用光纤。这意味着一旦这些纤维制备完成,就能够利用纺织业中已经广泛采用的工具将其巧妙地编织成各种织物。

随着科技的进步和纺织业的创新发展,我们可以预见在不久的将来,我们穿戴的不再只是普通衣物,而是能与周围环境无缝连接、互动、自供电的智能织物。那时我们的日常生活将会发生怎样的变化呢?这将是一个充满无限可能的世界。
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