Нити инноваций: более дешевый метод изготовления тканых дисплеев и умных тканей

Автор: Кембриджский университет, 21 апреля 2023 г.

Исследователи разработали экономически эффективный метод производства умного текстиля, включающий светодиоды, датчики, сбор и хранение энергии с использованием обычных промышленных ткацких станков. Этот метод преодолевает ограничения в функциональности, размерах и формах за счет переплетения электронных, оптоэлектронных, сенсорных и энергетических волоконных компонентов с традиционными волокнами. Это позволяет создавать «умный» текстиль без ограничений по размеру или форме, обеспечивая альтернативу более крупной электронике в различных секторах. Сотрудничая с производителями текстиля, команда создала тестовые образцы «умного текстиля», которые можно увеличить по размеру и объему. Требуется дальнейшая оптимизация, но исследователи полагают, что этот подход может сделать большие гибкие дисплеи и мониторы более доступными и экологически чистыми.

Международная исследовательская группа под руководством Кембриджского университета разработала экономически эффективный и экологически чистый метод производства умного текстиля с использованием промышленных ткацких станков. Этот метод позволяет создавать гибкие, прочные «умные» ткани без ограничений по размеру и форме, предлагающие потенциальное применение в различных отраслях.

Исследователи разработали умный текстиль следующего поколения, включающий светодиоды, датчики, средства сбора и хранения энергии, который можно производить недорого, любой формы и размера, используя те же машины, которые используются для изготовления одежды, которую мы носим каждый день.

Международная группа, возглавляемая Кембриджским университетом, ранее продемонстрировала, что тканые дисплеи могут быть изготовлены больших размеров, но эти более ранние примеры были изготовлены с использованием специализированного ручного лабораторного оборудования. Другие виды умного текстиля можно производить на специализированных предприятиях по производству микроэлектроники, но они очень дороги и производят большие объемы отходов.

However, the team found that flexible displays and smart fabrics can be made much more cheaply, and more sustainably, by weaving electronic, optoelectronic, sensing and energy fiber components on the same industrial looms used to make conventional textiles. Their results, reported in the journal Science Advances<em>Science Advances</em> is a peer-reviewed, open-access scientific journal that is published by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). It was launched in 2015 and covers a wide range of topics in the natural sciences, including biology, chemistry, earth and environmental sciences, materials science, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Science Advances демонстрирует, как умный текстиль может стать альтернативой более крупной электронике в таких секторах, как автомобилестроение, электроника, мода и строительство.

Несмотря на недавний прогресс в разработке умного текстиля, его функциональность, размеры и формы ограничены современными производственными процессами.

Исследователи разработали умный текстиль следующего поколения, включающий светодиоды, датчики, средства сбора и хранения энергии, который можно производить недорого, любой формы и размера, используя те же машины, которые используются для изготовления одежды, которую мы носим каждый день. 1 кредит

«Мы могли бы производить этот текстиль на специализированных предприятиях по производству микроэлектроники, но для этого потребуются миллиарды фунтов инвестиций», — сказал доктор Сангё Ли из инженерного факультета Кембриджа, первый автор статьи. «Кроме того, производство умного текстиля таким способом сильно ограничено, поскольку все должно быть изготовлено на тех же жестких пластинах, которые используются для изготовления интегральных схем, поэтому максимальный размер, который мы можем получить, составляет около 30 сантиметров в диаметре».

«Умный текстиль также ограничен из-за отсутствия практичности», — сказал доктор Луиджи Оккипинти, также из инженерного факультета, который возглавлял исследование. «Вы думаете о изгибе, растяжении и складывании, которым приходится выдерживать обычные ткани, и становится непросто обеспечить такую ​​​​же долговечность в умном текстиле».