金曜日, 6月 25, 2021
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1つの共通項目は通信技術の未来である可能性があります


テクノロジーは最近どこにでもあります — 5Gが空中をハミングし、スマートフォンが外科的に手に取り付けられているように見えます。 ロボットハンドではありませんが、新しい研究により、テクノロジーを非常に統合することで、テクノロジーを私たちに近づける方法が見つかりました。 私たちが着る服

論文で 公開 ジャーナルの水曜日 自然、エンジニアのチームは、触覚キーボードとしてだけでなく、高解像度のビジュアルディスプレイとしても機能できる電子機器が組み込まれた耐久性のあるファブリックを設計しました。 彼らは、生地がねじれ、押し付け、曲げの複数のサイクル(私たちが衣服に通す日常の摩耗の種類)に耐えることができ、機能を失うことなく100回の洗濯サイクルに耐えることさえできると報告しています。

片方の腕にGoogleマップがあり、もう片方の腕に株式市場のライブフィードがあるので、ジェームズボンドでさえこのテクノロジーに嫉妬するでしょう。

参照:スペースファッションはすでにテクノロジーとデザイナーを織り交ぜています

重要な理由— 研究者たちは、友達にテキストを送るための派手で革新的な方法であるだけでなく、このテクノロジーをイーロンマスクのニューラリンクなどのブレインマシンインターフェースと組み合わせて使用​​して、人々の考えや感情を衣服から読み取れるメッセージに変換することもできると述べています。 研究チームは、この統合のタイムラインがあることを明らかにしていませんが、それはこの分野にとって大きな前進になる可能性があると述べています。

HuishengPengのグループ

これが背景です— 暗闇で光るスニーカーを除けば、そのような「スマート」な服はまだ太陽の下でその日を迎えていません。 これは部分的には技術的な課題によるものであると、研究チームはこの論文で説明しています。 これは、四角いペグと丸い穴の典型的な問題です。基本的に、触覚の相互作用や光の生成に必要な電子部品は非常に硬いのに対し、布地は人体に合わせて成形され、一緒に動くように設計されています。

「「[T]亡命者は繊維から織られ、人体の輪郭に変形してフィットすることができる粗くて多孔質の構造を形成します [but] OLED [organic light-emitting diodes,] 一方、作られています [to be] ガラスやプラスチックなどの平面基板上に配置されます」と著者は説明します。

「したがって、テキスタイルの粗くて変形可能な表面に取り付けられた場合、これらのフィルムデバイスはしばしば性能が低下するか、時間の経過とともに故障します。」

光ファイバをテキスタイルに織り込むようなソリューションは、リアルタイムでピクセルを更新または制御する機能が限られているため、まだ完璧にはほど遠い、とチームは書いています。

代わりに、彼らは、複雑に織られた、化学的にドープされた糸片の間の交差点に依存する繊維生産技術を考案しました。 この場合、糸は柔軟にコーティングされました イオン液体をドープしたポリウレタンゲル (導電性用)および亜鉛-硫黄蛍光体スラリー(緑色の光用)。 キーボードなどの機能を追加する際に、カーボンファイバーも織り交ぜられました。

彼らがしたこと— テキスタイルを織るとき(または格子パイクラストを作るとき)、繊維は次の2つの方向のいずれかに織ることができます。

  • 反り(張力によって垂直に保持された固定糸)
  • よこ糸(たて糸を介して供給される横糸)

彼らのテキスタイルでは、チームは綿糸を縦糸と横糸の両方で織り、銀メッキの導電性糸(横糸方向)と発光ドープ糸(縦糸方向に沿って)を織り交ぜました。 これらの2つの強化された糸の交点が、テキスタイルのディスプレイピクセルになりました。

単に点灯するだけでなく、特定の交差点でテキスタイルを押して触覚キーボードを作成することもできます。基本的に、これらの交差点のファイバーを一緒に押すと、接続されたマイクロコントローラーが視覚的な番号付き出力に変換できるさまざまな電圧が生成されます。

彼らが発見したこと— 概念実証として、チームはスマートテキスタイルをディスプレイドライバー、マイクロコントローラー、Bluetoothモジュールに接続し、リアルタイムの位置データと画像をテキスタイルにフィードして、インタラクティブなナビゲーション画面を表示しました。 また、スマートテキスタイルスリーブにテキストメッセージを表示することもできました。

概念実証として、チームはこれらのスマートテキスタイルをインタラクティブなコミュニケーションツールとして使用する方法を示しました。HuishengPengのグループ

チームが調査したもう1つの方法は、スマートテキスタイルを支援デバイスとして使用して、ブレインコンピューターインターフェイスを介したコミュニケーションを改善する方法です。 彼らはボランティアをEEGに縛り付け、瞑想したりレースカーのゲームをしたりしながら脳波を監視しました。 彼らは、瞑想グループの脳波は確実に低周波であり、レースカーグループ(彼らはより不安な考え方と相関していた)は確実に高周波であったと書いています。

「私たちはコンピューターで信号を処理し、それぞれのボランティアの精神状態に対応する単語をBluetoothモジュールを介してマイクロコントローラーに送信して表示しました」と著者は書いています。

「将来的には、複雑な脳波を解読する方法とともに、私たちのようなディスプレイテキスタイルが効果的な支援技術コミュニケーションツールになることを想定しています。」

将来的には、あなたの服があなたに代わって話をするかもしれません。Shi etal。 /ネイチャー

チームはまた、スマートテキスタイルの消費電力が363マイクロワットをわずかに超えるため、現時点では過熱は無視できると報告しています(参考までに、LED電球は600万マイクロワットを使用する可能性があります)。電源も太陽光発電であるため、本質的に充電可能です。

次は何ですか – これらのスマートテキスタイルはまだ滑走路に着く準備ができていませんが、将来的には、チームは衣服自体に感情を表示するために使用できることを望んでいます。これにより、周囲の人々と自分が感じていることを簡単に伝えることができます。あなたは本当にあなたの服に話をさせることができます。

概要: ディスプレイは、現代の電子機器の基本的な構成要素です。 ディスプレイをテキスタイルに統合することで、スマート電子テキスタイルに刺激的な機会がもたらされます。これは、ウェアラブルテクノロジーの究極の目標であり、電子デバイスとの対話方法を変える準備ができています。 ディスプレイテキスタイルは、人間と機械の相互作用を橋渡しする役割を果たし、たとえば、音声や音声に問題のある個人向けのリアルタイムコミュニケーションツールを提供します。 電気の通信、感知、および供給が可能な電子テキスタイルは以前に報告されています。 しかし、機能的で大面積のディスプレイを備えたテキスタイルは、耐久性があり、広範囲にわたって組み立てが容易な小型の照明ユニットを入手することが難しいため、まだ達成されていません。 ここでは、長さ6メートル、幅25センチのディスプレイテキスタイルを報告します。このテキスタイルには、約800マイクロメートルの間隔で配置された5×105のエレクトロルミネッセンスユニットが含まれています。 導電性のよこ糸と発光縦糸繊維を織り込むことで、よこ糸と縦糸の接触点にマイクロメートルスケールのエレクトロルミネセントユニットが形成されます。 エレクトロルミネセントユニット間の明るさのずれは8%未満であり、テキスタイルを曲げたり、伸ばしたり、押したりしても安定しています。 当社のディスプレイテキスタイルは柔軟性と通気性があり、繰り返しの洗濯機での洗濯に耐えるため、実用的な用途に適しています。 ディスプレイ、キーボード、電源で構成される統合テキスタイルシステムがコミュニケーションツールとして機能することを示し、ヘルスケアを含むさまざまな分野の「モノのインターネット」内でのシステムの可能性を示します。 私たちのアプローチは、電子機器の製造と機能をテキスタイルと統合し、織物繊維材料が次世代の電子機器を形作ることを期待しています。



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