цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Электронный текстиль: несбыточная мечта или реальность будущего


Электронный текстиль: несбыточная мечта или реальность будущего

Автор: Mike(admin) от 30-03-2021, 03:55

Встраивание электроники в нашу одежду, обувь или аксессуары – не новая концепция. Однако следующий гигантский скачок в этой области может побудить дизайнеров встраивать датчики в фактические волокна ткани – основная концепция, лежащая в основе индустрии электронного текстиля.


Электронный текстиль: несбыточная мечта или реальность будущего

Но рынок электронного текстиля развивается медленно по разным причинам, связанным как с коммерциализацией, так и с проблемами разработки. Что делают исследователи, чтобы преодолеть эти препятствия?


Электронный текстиль – это материя или ткань, в которую «вплетена» электроника. Поскольку существует множество способов сочетания текстиля с электроникой, электронный текстиль можно разделить на несколько категорий: встроенный электронный текстиль, ламинированный электронный текстиль, умный текстиль и умная материя, и это лишь некоторые из них. В этой статье основное внимание уделяется электронному текстилю, особенно в медицинских приложениях, в которых схема полностью или частично интегрирована в ткань для сбора данных датчиков (среди других возможностей).


Электронный текстиль: несбыточная мечта или реальность будущего

Используя датчики, электронный текстиль может наблюдать за биометрическими данными для оценки физического состояния, непрерывно отслеживать хронические заболевания, а также предоставлять и получать обратную связь от медицинских специалистов, не обращаясь в клинику. Электронный текстиль может быть полезен при использовании в отрасли здравоохранения для медицинской диагностики и мониторинга клинических состояний, особенно в телемедицине.


В настоящее время над электронным текстилем работают несколько компаний, в том числе Apple, Adidas AG, Fujitsu Limited, Fibretronic и Interactive Wear AG. Некоторые из проблем, стоящих на пути коммерциализации электронного текстиля, включают гибкую гибридную электронику, проводящие волокна, методы сбора энергии, материаловедение, экранирование помех и технологичность. Что касается инженеров-электриков, решить эти проблемы может быть непросто. Большинство инженеров привыкли к жестким печатным платам, надежным производственным процессам и материалам на основе кремния.


Текстильные кабели, используемые для соединения сред для передачи сигналов, должны быть безопасными, прочными и долговечными. Надежность - это проблема носимых устройств и электронного текстиля, и эти устройства не должны подвергаться воздействию агрессивных сред, таких как дождь, снег, высокая влажность и даже стирка. Еще одна проблема - надежный блок питания. Одним из способов решения этой проблемы в исследованиях электронного текстиля является технология сбора энергии. Другие важные конструктивные особенности включают более высокую удельную мощность, простые решения для зарядки и высокую изоляцию.


Хотя создание электронного текстиля для одежды и повседневной одежды может быть долгим делом, эта технология является многообещающей для исследований в области здравоохранения и медицины. Группа исследователей недавно создала тип электронного текстиля, способный передавать, распознавать и подавать электричество на световой дисплей. Исследователи утверждают, что создали блок питания интегрированной текстильной системы с использованием волоконных батарей, которые накапливают энергию от фотоэлектрического текстильного модуля. Они ткали фотоаноды из посеребренной токопроводящей пряжи для сбора солнечной энергии.


Объединив основы и утки с волокнами аккумулятора, собранными из гибкого волокна углеродных нанотрубок с покрытием MnO2 (катод), цинковой проволоки (анода) и гелевого электролита ZnSO4, исследователи продемонстрировали как выработку энергии, так и ее накопление в текстиле. Исследователи также говорят, что ткань можно стирать, что имеет решающее значение для коммерциализации электронного текстиля.


Электронный текстиль: несбыточная мечта или реальность будущего

При плетении текстильного дисплея исследователи использовали устройства с электрическим полем из ZnS-люминофора. Они также ссылаются на то, что такие устройства требуют только пространственных контактов между утками и основами для освещения, что делает волокна по своей природе прочными и пригодными для крупномасштабного производства.


Электронный текстиль: несбыточная мечта или реальность будущего

Они также разработали текстильную клавиатуру, сплетая основу с низким сопротивлением (посеребренная пряжа) с утком с высоким сопротивлением. Эта система была разработана для людей с проблемами голоса или речи. Системы отображения могут указывать общее ключевое слово о психическом состоянии человека после декодирования сигналов электроэнцефалограммы.


Одним из недостатков этого нововведения является то, что оно может быть небезопасным для практического использования, поскольку напряжение питания должно быть ниже 36 В, что пока сложно реализуемо.


Электронный текстиль: несбыточная мечта или реальность будущего

С точки зрения удобства использования и дизайна продукта электронный текстиль все еще далек от широкого распространения. Однако с учетом того, что ведущие бренды и даже военные инвестируют в развитие электронного текстиля, эта технология может однажды выйти за пределы академической среды.


Также вероятно, что коммерциализация электронного текстиля потребует укрепленной цепочки поставок и осведомленности инженеров и поставщиков о проблемах системной интеграции. Чтобы выйти на рынок, эти устройства также необходимо будет модернизировать путем получения разрешений регулирующих органов. Тем не менее, хотя электронный текстиль вряд ли станет основным электронным предметом в домашних хозяйствах, он может с большей готовностью появиться в медицинских учреждениях по мере продвижения исследований.




© digitrode.ru




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий