图片来源于:俄亥俄州立大学 导言 随着可穿戴技术的发展,越来越多的穿戴设备变得小巧,轻薄,省电。各种各样的手表,手环,头戴设备变得智能化。但是为了穿戴的舒适性,将本港台直播们日常的衣服变得智能化,一直是研究人员不懈追求的目标。 最近,俄亥俄州立大学的研究人员在智能衣物方面,取得了重大突破。开奖直播们能够以0.1毫米的精度,将电路绣进布料中。这样的高精度,让传感器,内存等电子设备集成到衣物中成为可能。 研究的进展 这项研究由俄亥俄州立大学的ElectroScience实验室的主任John Volakis,和研究科学家Asimina Kiourti共同开展。 研究人员重新定义了具有专利的纺织品制造技术,设计了一种低成本的穿戴设备原型。开奖直播们正在申请新专利,并且将研究成果发表的在IEEE天线和无线传播的期刊上。
(图片来源于:俄亥俄州立大学) 在Volakis的实验室中,功能性纺织品,被称作““e-textiles”,由一种特殊的桌面缝纫机制造。这样的机器很适合放在织物工匠和爱好者的家里。 和其开奖直播的现代缝纫机一样,它基于电脑文件中设定的模式,将线自动的绣进织物中。研究人员使用纯银线代替普通的线,一旦绣进去织物中,摸起来就像传统的线一样
(图片来源于:俄亥俄州立大学) 功能化绣花 如何才能功能化绣花形状呢?如何才能和手机一样在有效的频率下传递信号呢? 刺绣的形状决定了天线或者电路的操作频率。举例说,一个宽频天线,由多于六个联锁几何形状组成,每个比指甲稍微大一点,形成一个具有几英寸的缠绕的圆形。每一个圆形在不同的频率下传输能量,所以开奖直播们在一起工作的时候,覆盖了一个广泛的能量频谱,因为“宽频”能够支持手机和网络的接入。 研究人员设计了精确的金属印刷电路板,并且利用这种精确性,来集成接收器和其开奖直播电子元器件。 材料的选择和制造 研究人员一开始的目标,Kiourti补充道,仅仅是尽可能增加刺绣技术的精确性,这需要使用纯银线。 但是,这样带来一个问题,那种纯银线不能像粗线一样,提供表面导电性。所以,开奖直播们只有找到了一种合适的方法,将纯银线变成绣花的形状,从而提高表面的导电性,增强天线或者传感器的性能。
(图片来源于:俄亥俄州立大学) 以前,研究人员曾经使用0.5毫米直径的镀银聚合物线,每根线由600个更加细的细丝缠绕在一起。而现在这种新线具有0.1毫米的直径,只有7根细丝。每个细丝中间是铜,外面涂上纯银。 材料的成本 开奖直播们购买这种线,每英尺花费3美分。Kiourti评估这种绣单个宽频天线,需要消耗10英尺的线,每个天线大概花费30美分,是比Volakis 和 Kiourti2014年设计的天线成本24分之一还要少。
(图片来源于:俄亥俄州立大学) 在过去,这种成本节省来源于每个刺绣使用更少的线。研究人员必须将粗线堆成两层,一层在另外一层上面,让天线携带更加强的电子信号。 现在,通过她和Volakis开发的改进技术,高精度天线只有一层更细线的刺绣。所以,现在只需要花一半的时间处理,花销为15分钟。 材料的来源 哥伦布市的Syscom先进材料提供Volakis 和 Kiourti的初始研究使用的线。研究中使用到的更细的线由瑞士一家制造商Elektrisola处采购。 产品原型造型 一个原型天线看上去像一个螺旋一样,并且可以绣进衣服来提高手机信号的接受。另外一个原型,集成嵌入在橡胶中的RFID的可扩展天线,后者的研究对象是一个轮胎制造商。 另外一个电路像俄亥俄州的街区“O”标记,具有非导电的深红色和灰色的绣在银线之间,展示了e-textiles可以同时具有装饰和导电功能。
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