Встроенный тканевый дисплей отображает фотографии и видео, реагирует на прикосновения и может выполнять различные функции.
Ученые из Колледжа дизайна и инженерии (CDE) Национального университета Сингапура (NUS) разработали волокно, из которого они создали гибкий дисплей, состоящий из 54 таких волокон, и интегрировали его в рукав свитера. Это волокно реагирует на прикосновения, что позволяет дисплею выполнять сенсорные команды. Экран является гибким, можно стирать и обладает воздухопроницаемостью, как обычная одежда.
В ходе исследования ученым пришлось разработать метод, позволяющий индивидуально управлять светодиодами, встроенными в волокно, для использования в дисплее. Об этом говорится в статье "Цифровое волокно с функцией тактильного ввода позволяет создавать интерактивные интерфейсы для одежды", опубликованной в журнале Nature. Ученые используют программируемый метод для создания точек соединения вдоль микроскопических изолированных проводов там, где это необходимо микрочипам. Эти участки затем высверливаются лазером. Припои наносятся точно в запрограммированные точки с помощью контролируемой обработки поверхности. Благодаря этому исследователям удалось интегрировать более 5000 чипов с более чем 20 000 электрическими соединениями.
Сенсорное текстильное волокно.
Ученые создали полосу из соединенных между собой светодиодов, каждый из которых можно индивидуально контролировать. Затем они использовали метод термической вытяжки, чтобы интегрировать эту полосу в многослойное волокно. Этот метод также позволяет точно разместить чувствительный к прикосновениям слой, необходимый для функции сенсорного управления. В результате получилась волокна диаметром 1 миллиметр и длиной 10 метров. При касании волокна в любой точке замыкаются электрические цепи, что регистрируется как сенсорное воздействие, и, например, ближайшие пиксели начинают светиться.
Рекомендуемый редакционный контент.
С вашего разрешения на этой странице будет загружено видео с внешнего ресурса – YouTube (компания Google Ireland Limited).
Я согласен на то, чтобы мне отображался контент из внешних источников. Это может привести к передаче персональных данных на сторонние платформы (например, Google Ireland Limited). Подробную информацию об этом можно найти в нашей политике конфиденциальности.
Ученые из CDE создали гибкий дисплей, используя 54 волокна, вплетая их в текстильный рукав свитера. Каждое волокно содержит 96 светодиодов. В результате получился дисплей размером 168 мм × 105 мм с разрешением 96 × 54 пикселя. Этого достаточно для отображения простых интерфейсов, фотографий с глубиной цвета 8 бит и видеороликов с частотой 30 кадров в секунду. Каждое волокно управляется через отдельный канал. Если в одном из волокон возникает ошибка, это не влияет на работу остальных волокон.
Функциональные волокна.
Ученые пошли еще дальше и таким же образом создали и интегрировали периферийные волокна, содержащие микрофон, динамик, датчики движения, а также датчики для определения магнитного северного полюса, измерения температуры и уровня освещенности окружающей среды.
С помощью этой технологии можно реализовать самые разные функции, которые ранее в основном были доступны на смартфонах и умных часах. Так, дисплей может не только отображать фотографии и видео, но и воспроизводить звук. При просмотре изображение автоматически поворачивается. Также можно регулировать яркость экрана. Кроме того, устройство оснащено системой голосового управления, калькулятором и компасом. В принципе, с помощью этих волокон также можно измерять температуру тела: для этого достаточно просто поместить рукав с сенсорным экраном под мышку.
Дисплей, как и свитер, имеет пористую структуру, сохраняет воздухопроницаемость, характерную для многих текстильных материалов, и соответствует требованиям безопасности при контакте с кожей. Одежда со встроенным дисплеем может быть стирана. Яркость и чувствительность к касаниям встроенного дисплея практически не изменились даже после 50 циклов стирки в стиральной машине и 1000 деформаций с радиусом 5 мм.
С помощью этой технологии можно создавать дисплеи большего размера и с более высоким разрешением. Для этого необходимо производить более тонкие волокна с меньшими микрочипами. Волокна могут быть изготовлены с использованием промышленных машин, таких как машины для вязания, вышивания и ткачества. Кроме того, функциональность устройства может быть расширена, например, за счет возможности сбора данных о состоянии здоровья и передачи тактильной обратной связи.
Первоисточник — Heise
Сообщите редакции. Существенные исправления мы отмечаем в материале