Ткани с каждым годом становятся все умнее, но их размер и сфера применения обычно довольно ограничены. Теперь группа учёных из Кембриджа разработала 46-дюймовый текстильный дисплей, оснащённый светодиодами, датчиками и накопителями энергии. Причём такие материалы могут быть изготовлены с использованием существующих производственных процессов.

Новый умный текстильный дисплей состоит из светодиодов на основе волокон, которые могут активироваться от ряда встроенных датчиков. Кембриджский университет

За последнее время не было недостатка в умных тканях и текстиле, в том числе поглощающих энергию от солнечного света и движения, чувствующих прикосновения, как трекпад, и тех, которые могут быть встроены в одежду для обогрева или охлаждения владельца. Правда, все они имеют ряд ограничений, как правило, они могут выполнять только одну задачу, а их производство зачастую является сложным процессом.

Новый "умный" текстиль призван решить обе эти проблемы. Он состоит из светодиодов на основе волокна, которые можно активировать с помощью различных устройств ввода, (также выполненных из волокна), включая датчики света, прикосновения и температуры, радиочастотную антенну, модуль биосенсора и систему хранения энергии.

Созданный в результате умный текстиль может выводить различные изображения или цвета, основываясь на данных, поступающих от этих устройств. Таким образом, из него можно, например, изготовить шторы с сенсорным экраном, ковровые покрытия, аккумулирующие энергию когда по ним ходят, или одежду, которая светится в зависимости от изменения температуры.

Технологическая конвергенция между текстильной инженерией и электроникой для производства интеллектуальной системы текстильного дисплея; a) Принципиальная схема и процесс производства F-устройств. b) Текстильная технология (ткачество). c) Интеллектуальная текстильная система. d) Устойчивость интеллектуальной системы текстильного дисплея при механическом воздействии: изгибе, скручивании, скатывании. Вид системы, монтируемой на стену. Cambridge University

 

Что особенно важно, поскольку все электронные компоненты новой ткани встроены в волокна, их можно ткать и вязать, придавая им любую необходимую форму. Компоненты предварительно покрываются материалом, который помогает им выдерживать чрезмерное растяжение, и придают дополнительную прочность. Затем компоненты соединяются между собой с помощью токопроводящих клеев или лазерной сварки.

Новая технология позволяет производить "умную" ткань в больших масштабах с использованием стандартных процессов текстильного производства, что открывает возможности для его применения.

В будущем команда планирует разработать способы изготовления "умных" тканей используя только экологичные материалы.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.

Источники: Кембриджский университет
https://www.nature.com/articles/s41467-022-28459-6
https://www.nature.com/articles/s41467-022-28459-6.pdf
 https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-develop-fully-woven-smart-display