tämä on sisäpiirin Tiedetarina.

joustavasta, hengittävästä sähköisestä kankaasta tehty Puettava interaktiivinen näyttö voi näyttää yksinkertaisia karttoja ja tekstiviestejä, joita voidaan mahdollisesti käyttää tulevaisuuden älyvaatteissa, tutkimusryhmä kertoo uusimmassa paperissaan.

yhä useammin tutkijat ympäri maailmaa tutkivat sähköisiä Tekstiilejä puettavan teknologian seuraavana askeleena älypuhelimien ja älykellojen ohi. Yksi ongelma tällaisten puettavien laitteiden kehittämisessä on se, että videonäytöt ovat tyypillisesti jäykkiä ja kookkaita.

aiemmissa tutkimuksissa on kehitetty joustavia ohutkalvonäyttöjä, jotka ovat rullattavia, taittuvia ja venyviä. Tällaista elektroniikkaa ei kuitenkaan ole vielä onnistuttu sisällyttämään vaatteisiin. Tämä johtuu siitä, että on osoittautunut haastavaksi suunnitella tekstiilinäyttöjä, jotka ovat sekä kestäviä ajan mittaan että helposti koottavia laajalla alueella.

nyt kiinalaiset tutkijat ovat punoneet karhoja uudesta kangasnäytöstä, joka on noin 20 jalkaa pitkä ja 10 tuumaa leveä. ”On melko yllättävää ja hämmästyttävää, että he ovat pystyneet skaalaamaan näyttönsä niin suureen kankaanpalaan”, sanoi kemian insinööri Zhenan Bao Stanfordin yliopistosta Kaliforniasta, joka ei osallistunut tähän tutkimukseen.

uuden Tekstiilin valmistamiseksi polymeeritutkijat, jotka Peining Chen ja Huisheng Peng Shanghain Fudan-yliopistossa kollegoineen kutovat sähköä johtavia läpinäkyviä kuituja ja luminescent-lankoja yhdessä puuvillalangan kanssa joustavaksi, hengittäväksi kankaaksi. Kangas sisältää noin puoli miljoonaa pikseliä, yhden jokaista kohtaa kohti, jossa sähköä johtavat kudelangat kohtaavat luminescent loimi kuidut, noin 800 mikronia toisistaan. (Vertailun vuoksi ihmisen hius on keskimäärin noin 100 mikronia leveä.)

kangas on suunnilleen yhtä kirkas kuin tavallinen taulutelevisio. Tutkijat huomasivat, että niiden prototyyppi oli myös huomattavasti kestävämpi kuin perinteiset ohutkalvoiset joustavat näytöt, mikä teki siitä käytännöllisemmän. Useimpien näyttöjen suorituskyky pysyi vakaana 1000 taivutus -, venytys-ja puristussyklin sekä 100 pesu-ja kuivaussyklin jälkeen.

yksi todennäköinen sovellus tälle ovat puettavat näytöt. Tutkijat liittivät tekstiiliinsä kosketusherkän 16-nappisen kangasnäppäimistön, aurinkoenergiaa kerääviä lankoja ja akkukuituja vuorovaikutteisuuden ja virtalähteen lisäämiseksi. He lisäsivät elektroniikkaa liittääkseen sen langattomasti älypuhelimeen Bluetooth-yhteyden kautta, jotta käyttäjät voisivat lähettää ja vastaanottaa viestejä hihassaan sekä nähdä reaaliaikaiset sijaintinsa kartalla.

”suunnittelijoilla tulee olemaan vielä yksi merkittävä työkalu lisättäväksi suunnitteluihinsa”, sanoi tutkimuksen toinen tekijä Qibing Pei, materiaalitieteilijä Kalifornian yliopistosta Los Angelesista.

toinen mahdollinen käyttö on terveydenhuollossa. Prototyyppeihin kuului noin 9 tuuman 2,5 tuuman tekstiilinäyttö, jonka avulla voitiin seurata vapaaehtoisia, jotka käyttivät aivoaaltoja lukevia kuulokkeita. Kun kuulokkeissa havaittiin meditoivien osallistujien matalataajuisia aivoaaltoja, laitteet välittivät tiedon kankaaseen kytkettyyn tietokoneeseen niin, että se näytti sanan ”rento.”Kun kuulokkeissa havaittiin kilpa-autopeliä pelaavien vapaaehtoisten korkeataajuisia aivoaaltoja, Kangas näytti sanan ”ahdistunut.”

tulevaisuudessa älyvaatteet saattavat auttaa näyttämään ääni -, puhe-ja kielihäiriöisten ihmisten viestejä, tutkijat totesivat. Se voisi jopa toimia yhdessä laitteiden kanssa, jotka voivat purkaa monimutkaisia aivoaaltoja selvittääkseen, mitä nämä ihmiset haluaisivat sanoa, mutta eivät voi, he lisäsivät.

tutkijat totesivat pystyvänsä laskemaan näyttöjensä käyttämiseen tarvittavan jännitteen alle 36 volttiin. Silti ”tällaisen jännitteen omaavien näyttöjen asettaminen suoraan kehoon voi olla huolenaihe”, Bao varoitti.

tutkijat sanoivat, että heillä on nyt saatavilla tuotemalleja kankaistaan, ja monet yritykset neuvottelevat niiden käyttämisestä. He kertoivat havainnoistaan verkossa 10. Maaliskuuta Nature-lehdessä.

Inside Science on toimituksellisesti riippumaton voittoa tavoittelematon print, electronic and videojournalism news service, jonka omistaa ja ylläpitää American Institute of Physics.