想象一下,您的汽車在您上車的那一刻就啟動了,因為它可以識別您所穿的夾克。考慮一下連續測量和傳輸患者生命體征的病號服的價值。這只是由加利福尼亞大學歐文分校的工程師發明的一種新的“體域網”使織物成為可能的兩種應用。
在最近發表在Nature Electronics 上的一篇論文中,UCI 的 Henry Samueli 工程學院的研究人員詳細介紹了他們如何將先進的超材料集成到柔性紡織品中,以創建一個能夠在服裝和附近設備之間進行無電池通信的系統。
“如果您將智能手機或借記卡靠近讀卡器進行購買,您就已經利用了近場信號技術。我們的織物以相同的原理工作,但我們已經顯著擴展了范圍,”合著者、UCI 電氣工程與計算機科學助理教授 Peter Tseng 說。“這意味著你可以將手機放在口袋里,只需將你的身體與其他紡織品或閱讀器接觸,電力和信息就可以傳入和傳出你的設備。”
主要作者 Amirhossein Hajiaghajani,UCI 博士。電氣工程和計算機科學專業的學生說,該發明使佩戴者能夠與附近的電子設備進行數字交互,并通過單次觸摸或滑動袖子進行安全支付。
“使用我們的面料,只要您將衣服懸停在無線閱讀器上,電子設備就會立即發出信號,因此您可以通過簡單的擊掌或握手來共享信息。
“您將不再需要用鑰匙或單獨的無線設備手動解鎖汽車,您的身體將成為打開設施大門的徽章。”Tseng 將這項技術比作一條鐵路,它在穿過一件衣服時傳輸電力和信號。該系統允許輕松添加新的模塊,并且可以將單獨的衣服配對以相互“交談”。
由 UCI 工程師創造的一種創新的高科技面料使佩戴者能夠與他人交流、為設備無線充電并通過揮動手臂通過安全門。近場通信協議促進了無線設備充電和無電池傳感器供電等應用的增長,但 NFC 的一個缺點是其范圍只有幾英寸。UCI 研究人員使用基于蝕刻銅箔和鋁箔的無源磁性超材料將信號范圍擴展到 4 英尺以上。
該團隊的創新設計具有高度的靈活性和對身體運動的容忍度。由于信號通過磁感應在 UCI 發明的系統中傳輸——而不是智能織物中最先進的連續硬線連接——因此可以協調不同的衣服。在運動裝備中,褲子可以測量腿部運動,同時與跟蹤心率和其他統計數據的上衣進行交流。
Hajiaghajani 說,醫學上的應用數不勝數,例如讓醫院工作人員從應用大量患者傳感器的任務中解放出來,因為它們都可以集成到配備超材料的防護服中。
他指出,該系統中涉及的材料成本低,易于制造和定制,并且可以將不同長度和分支的超材料“軌道”熱壓到穿著者現有的衣服上——無需外出購買全新的高科技運動服。
“我們的紡織品制作簡單,可以與有趣的可穿戴設計相結合,”Hajiaghajani 說。“我們想要創造的設計不僅很酷而且價格便宜,而且可以減輕現代電子產品給我們生活帶來的負擔。”(來源:柔智燴)