你见过穿上身就能发光发电的纤维吗?你期待智能可穿戴设备实现哪些功能?
4月5日,东华大学材料科学与工程学院先进功能材料课题组在《科学》上发表研究论文。
该研究提出了基于“人体耦合”的能量交互机制,并成功研发出集无线能量采集、信息感知与传输等功能于一体的新型智能纤维,由其编织制成的智能纺织品无需依赖芯片和电池便可实现发光显示、触控等人机交互功能。
这一突破性成果为人与环境的智能交互开辟了新可能,具有广泛应用前景。
智能可穿戴设备正逐渐成为人们生活的一部分。目前,智能纤维的开发多基于“冯·诺依曼架构”,智能纺织品仍依赖于芯片和电池,体积、重量和刚性大,难以同时满足人们对纺织品功能性和舒适性的需求。
“人体耦合”智能纤维的工作机制及其与传统电子织物的对比。受访对象供图
东华大学科研团队开创性地提出了“非冯·诺伊曼架构”的新型智能纤维,有效地简化了可穿戴设备和智能纺织品的硬件结构,优化了它们的可穿戴性。
该研究实现了将能量采集、信息感知、信号传输等功能集成于单根纤维中,并通过编织制成不依赖芯片和电池的智能纺织品。
“不插电”就能发光发电的纤维,到底有什么奥妙?在日常生活中,散布在环境中的电磁能量又是如何“传递”到纤维上的?
该研究提出把人体作为能量交互的载体,开辟了一条便捷的能量“通道”。原本在大气中耗散的电磁能量优先进入纤维、人体、大地组成的回路,恰恰就是这一“日用而不觉”的原理,促成了“人体耦合”的新型能量交互机制。
在添加特定功能材料后,仅仅经过人体触碰,这种新型纤维就会展现发光发电的“神奇一幕”。
“这款新型纤维具有三层鞘芯结构,所采用的均是市面上比较常见的原材料。芯层为感应交变电磁场的纤维天线(镀银尼龙纤维)、中间层为提高电磁能量耦合容量的介电层(BaTiO3复合树脂)、外层为电场敏感的发光层(ZnS复合树脂)。原材料成本低,纤维和织物的加工都能够用成熟的工艺实现,已具备量产能力。”论文第一作者、东华大学材料科学与工程学院博士研究生杨伟峰说。
该研究还展示了这种基于人体耦合原理的智能纤维的几种应用:在不使用芯片和电池的情况下,实现了纤维触控发光、织物显示以及无线指令传输等功能。东华大学纤维材料改性国家重点实验室侯成义研究员表示:“这种新型纤维能够运用到服装服饰、布艺装饰等日用纺织品中,当它们与人体接触时,通过发光进行可视化的传感、交互甚至高亮照明,同时它们还能对人体的不同姿态动作产生无线信号,进而对智能家电等电子产品进行无线遥控。这些新颖的功能有望拓展电子产品的应用场景,甚至改变人们智慧生活的方式。”
课题组组长王宏志教授介绍:“下一阶段工作,我们将深入研究如何让这种新型纤维能够更有效地从空间中收集能量,并以此驱动更多功能,包括显示、变形、运算、人工智能等。”
你见过穿上身就能发光发电的纤维吗?你期待智能可穿戴设备实现哪些功能?
4月5日,东华大学材料科学与工程学院先进功能材料课题组在《科学》上发表研究论文。
该研究提出了基于“人体耦合”的能量交互机制,并成功研发出集无线能量采集、信息感知与传输等功能于一体的新型智能纤维,由其编织制成的智能纺织品无需依赖芯片和电池便可实现发光显示、触控等人机交互功能。
这一突破性成果为人与环境的智能交互开辟了新可能,具有广泛应用前景。
智能可穿戴设备正逐渐成为人们生活的一部分。目前,智能纤维的开发多基于“冯·诺依曼架构”,智能纺织品仍依赖于芯片和电池,体积、重量和刚性大,难以同时满足人们对纺织品功能性和舒适性的需求。
“人体耦合”智能纤维的工作机制及其与传统电子织物的对比。受访对象供图
东华大学科研团队开创性地提出了“非冯·诺伊曼架构”的新型智能纤维,有效地简化了可穿戴设备和智能纺织品的硬件结构,优化了它们的可穿戴性。
该研究实现了将能量采集、信息感知、信号传输等功能集成于单根纤维中,并通过编织制成不依赖芯片和电池的智能纺织品。
“不插电”就能发光发电的纤维,到底有什么奥妙?在日常生活中,散布在环境中的电磁能量又是如何“传递”到纤维上的?
该研究提出把人体作为能量交互的载体,开辟了一条便捷的能量“通道”。原本在大气中耗散的电磁能量优先进入纤维、人体、大地组成的回路,恰恰就是这一“日用而不觉”的原理,促成了“人体耦合”的新型能量交互机制。
在添加特定功能材料后,仅仅经过人体触碰,这种新型纤维就会展现发光发电的“神奇一幕”。
“这款新型纤维具有三层鞘芯结构,所采用的均是市面上比较常见的原材料。芯层为感应交变电磁场的纤维天线(镀银尼龙纤维)、中间层为提高电磁能量耦合容量的介电层(BaTiO3复合树脂)、外层为电场敏感的发光层(ZnS复合树脂)。原材料成本低,纤维和织物的加工都能够用成熟的工艺实现,已具备量产能力。”论文第一作者、东华大学材料科学与工程学院博士研究生杨伟峰说。
该研究还展示了这种基于人体耦合原理的智能纤维的几种应用:在不使用芯片和电池的情况下,实现了纤维触控发光、织物显示以及无线指令传输等功能。东华大学纤维材料改性国家重点实验室侯成义研究员表示:“这种新型纤维能够运用到服装服饰、布艺装饰等日用纺织品中,当它们与人体接触时,通过发光进行可视化的传感、交互甚至高亮照明,同时它们还能对人体的不同姿态动作产生无线信号,进而对智能家电等电子产品进行无线遥控。这些新颖的功能有望拓展电子产品的应用场景,甚至改变人们智慧生活的方式。”
课题组组长王宏志教授介绍:“下一阶段工作,我们将深入研究如何让这种新型纤维能够更有效地从空间中收集能量,并以此驱动更多功能,包括显示、变形、运算、人工智能等。”
3月18日是第24个“全国爱肝日”。今年活动的主题是,“早防早筛,远离肝硬化”。重庆多所医院开展义诊咨询活动,通过普及肝病的防治知识,让民众主动筛查、规范治疗、定期随访,提高大众爱肝护肝意识, 3月17日记者获悉,哈尔滨医科大学公共卫生学院副院长、教授田懋一与副研究员叶鹏鹏团队在一项研究中提出,应将预防老年人跌倒与国家基本公共卫生服务中各项服务流程融合起来。该研究全面梳理了 3月17日,记者从海南大学获悉,该校化学化工学院副教授李萌婷与相关研究团队合作,合成了多功能复合金纳米花颗粒。该颗粒配合温和光热、光动力、药物控释联合疗法,可有效促进感染性组织再生修复。 据阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网2月19日报道,在人工智能(AI)迅速重新定义就业格局的今天,通常被称为“软”技能的人类技能成为最有韧性、最有价值的技能。这是阿尼什·拉曼和玛丽亚&mi 3月21日记者从中国科学技术大学获悉,该校物理学院张斗国教授课题组,提出并实现了一种基于矢量光场调控原理的动量空间偏振滤波器件。科研人员将该滤波器件安装于传统无标记光学显微镜的出射端, 记者从中国科学院新疆天文台获悉,近期南山26米射电望远镜在参与欧洲VLBI网组织的联测中,首次成功运用4Gbps宽带、高码率VLBI技术获得干涉条纹。相较于2Gbps观测,该技术理论上可将图像信噪比提升 。本文链接:“不插电”的发光发电纤维 东华大学科研团队在智能纤维领域取得重要突破http://www.sushuapos.com/show-2-4615-0.html
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