财经新闻网消息:
随着科技不断发展,智能可穿戴设备逐渐成为我们生活的一部分,在健康监测、远程医疗、人机交互等领域发挥着越来越重要的作用。 与传统的刚性半导体元件或柔性薄膜器件相比,由智能纤维编织而成的电子纺织品具有更好的透气性和柔软性,被视为可穿戴设备的理想载体。
目前,智能光纤的发展多基于“冯·诺依曼架构”,以硅基芯片作为信息处理的核心,开发各种电子光纤功能模块,如用于信号采集的传感纤维、用于信号采集的导电纤维等。信号传输、信息显示。 发光纤维、供能的发电纤维等。虽然这些功能单元可以组合形成织物,但这种复杂的多模块集成技术也面临一系列挑战。 现阶段智能纺织品仍依赖芯片和电池,且体积、重量和刚性较大,难以同时满足人们对纺织品功能性和舒适性的需求。
“身体耦合”智能纤维如何工作以及与传统电子织物的比较。图片来源:东华大学
在这项研究中,东华大学科研团队首创了一种“非冯诺依曼架构”的新型智能纤维,有效简化了可穿戴设备和智能纺织品的硬件结构,优化了其可穿戴性。 这项工作能够将能量收集、信息传感、信号传输等功能集成到一根纤维中,并将其编织成不依赖芯片和电池的智能纺织品。
“无需插电”即可发光发电的光纤背后有何奥秘? 在我们的日常生活中,电磁场和电磁波无处不在,这些分散在环境中的电磁能就是这种新型光纤的无线驱动力。 这种能量是如何“转移”到纤维上的? 答案是我们的身体。 这项工作提出以人体作为能量交互的载体,开辟一条便捷的能量“通道”。 原本在大气中消散的电磁能优先进入由纤维、人体、地球组成的环路。 正是这种“日常使用而不是感觉”的原理,推动了“人体耦合”的新能量交互机制。这种新型纤维在添加特定功能材料后,将呈现出发光与电力的“神奇景象”仅仅通过人体的接触而产生。
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