La svolta nei tessuti per display elettronici potrebbe aiutare a spianare la strada all’abbigliamento intelligente

Questa è una storia scientifica interna.

Un display interattivo indossabile costituito da un tessuto elettronico flessibile e traspirante può visualizzare semplici mappe e messaggi di testo, potenzialmente da utilizzare in futuro abbigliamento intelligente, riporta un gruppo di ricerca nel suo ultimo articolo.

Sempre più spesso, i ricercatori di tutto il mondo stanno studiando tessuti elettronici come il prossimo passo nella tecnologia indossabile al di là di smartphone e smartwatch. Un problema con lo sviluppo di tali dispositivi indossabili è che i display video sono in genere rigidi e ingombranti.

Ricerche precedenti hanno sviluppato display a film sottile flessibili arrotolabili, pieghevoli ed estensibili. Tuttavia, tale elettronica non è stata ancora incorporata con successo nell’abbigliamento. Questo perché si è dimostrato difficile progettare display tessili che sono sia durevoli nel tempo e facili da montare su una vasta area.

Ora, gli scienziati cinesi hanno tessuto fasce di un nuovo display tessuto di circa 20 piedi di lunghezza per 10 pollici di larghezza. “È abbastanza sorprendente e sorprendente che siano stati in grado di scalare il loro display su un pezzo di stoffa così grande”, ha detto l’ingegnere chimico Zhenan Bao della Stanford University in California, che non ha preso parte a questa ricerca.

Per realizzare il nuovo tessuto, gli scienziati polimerici Peining Chen e Huisheng Peng della Fudan University di Shanghai e i loro colleghi tessono fibre trasparenti elettricamente conduttive e fili luminescenti insieme a filati di cotone in un tessuto flessibile e traspirante. Il tessuto contiene circa mezzo milione di pixel, uno per ogni punto in cui i fili di trama elettricamente conduttivi incontrano le fibre di ordito luminescenti, distanziate di circa 800 micron. (In confronto, i capelli umani medi sono larghi circa 100 micron.)

Il tessuto è luminoso quanto la TV a schermo piatto media. I ricercatori hanno notato che il loro prototipo era anche significativamente più resistente rispetto ai tradizionali display flessibili a film sottile, rendendolo più adatto per l’uso pratico. Le prestazioni per la maggior parte del display sono rimaste stabili dopo 1.000 cicli di piegatura, stiramento e pressatura e 100 cicli di lavaggio e asciugatura.

Una probabile applicazione per questo è display indossabili. I ricercatori hanno incorporato una tastiera in tessuto a 16 pulsanti sensibile al tocco, fili di raccolta dell’energia solare e fibre della batteria nel loro tessuto per aggiungere interattività e un alimentatore. Hanno aggiunto l’elettronica per collegarlo in modalità wireless a uno smartphone tramite una connessione Bluetooth in modo che gli utenti potessero inviare e ricevere messaggi sulle maniche, oltre a vedere le loro posizioni in tempo reale su una mappa.

“I progettisti avranno un altro importante strumento da aggiungere nei loro progetti”, ha affermato il coautore dello studio Qibing Pei, scienziato dei materiali presso l’Università della California, Los Angeles.

Un altro potenziale impiego risiede nell’assistenza sanitaria. Incluso nei prototipi era un display tessile di circa 9 pollici per 2,5 pollici che poteva aiutare a monitorare i volontari che indossavano cuffie che leggevano le loro onde cerebrali. Quando le cuffie hanno rilevato onde cerebrali a bassa frequenza dai partecipanti meditanti, i dispositivi hanno trasmesso quei dati a un computer collegato al tessuto in modo che visualizzasse la parola “rilassato.”Quando le cuffie hanno rilevato onde cerebrali ad alta frequenza da volontari che giocavano a un gioco di auto da corsa, il tessuto mostrava la parola “ansioso.”

In futuro, l’abbigliamento intelligente potrebbe aiutare a visualizzare messaggi da persone con problemi di voce, linguaggio e linguaggio, hanno osservato gli scienziati. Potrebbe anche funzionare in concerto con dispositivi in grado di decodificare le onde cerebrali complesse per capire cosa queste persone vorrebbero dire ma non possono, hanno aggiunto.

I ricercatori hanno notato che potrebbero abbassare la quantità di tensione necessaria per far funzionare i loro display a meno di 36 volt. Tuttavia, “mettere i display con questo tipo di tensione direttamente sul corpo potrebbe potenzialmente essere una preoccupazione”, ha ammonito Bao.

Gli scienziati hanno dichiarato di avere modelli di prodotto del loro tessuto disponibili ora e molte aziende sono in trattative per utilizzarli. Hanno dettagliato le loro scoperte online il 10 marzo sulla rivista Nature.

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