Оптоволокна с полупроводниками помогут одежде «поумнеть»
Новая технология в скором времени сделает электронную одежду дешевой и доступной.
«Умная» одежда, как ее представляют современные инженеры, должна работать подобно нынешним гаджетам, которые помогают нам ориентироваться в домах и на улицах, отслеживают состояние организма и обмениваются информацией между собой. Но такая одежда станет массовой только после того, как у нас появится дешевая и простая технология, позволяющая встраивать миниатюрные полупроводниковые приборы в гибкие волокна.
Исследователи из Массачусетского технологического института заявляют, что им впервые удалось создать именно такую технологию, основанную на использовании оптических волокон. Оптоволокна – одна из основ современных коммуникаций, они работают «туннелем» для передачи световых сигналов. Однако идея инженеров состояла в том, чтобы оптические волокна служили не для передачи информации, как обычно, а стали бы гибкой и прочной оболочкой для полупроводниковых элементов нанометровых размеров.
На заводах волокно делают, вытягивая в нити разогретые круглые или квадратные заготовки из стекла или полимеров. Авторы работы продемонстрировали установку, которая внедряет в заготовку два вида миниатюрных диодов: одни излучают свет, а другие, фоточувствительные, наоборот, на свет реагируют. Диоды соединены медными и вольфрамовыми нитями, внедренными в сердцевины волокон. Подробно технология описана в журнале Nature .
Чтобы проверить, насколько нить прочна и работоспособна, ее окунали в аквариум, вплетали в обычный текстиль и стирали ткань несколько раз. Во всех случаях диоды продолжали работать – на ткань, погруженную в воду, даже удалось передать музыкальную композицию.
Ежегодно в мире производят миллионы километров волокна из стекла или синтетических материалов. Компании, выпускающие оптоволокно, могут освоить новую технологию в ближайшее время, поэтому совсем недалек тот день, когда «умный» текстиль с оптоволоконными нитями начнут производить в промышленных масштабах. (Исследователи особо отмечают, что нить можно вплетать в ткань с помощью обычных ткацких станков.)
В первую очередь такие ткани можно использовать в медицинских браслетах и повязках, которые наблюдали бы за состоянием организма, сообщали о заживлении ран, и т. д. Исследователи полагают, что дальнейшем, если у технологии не обнаружат никаких серьезных недостатков, ее ждет такое же бурное развитие, какое происходит в других отраслях микроэлектроники, в полном соответствии с законом Мура.
Закон, сформулированный для компьютерных процессоров, говорит о том, что количество электронных компонентов на одном чипе удваивается примерно за два года; в случае же с «умной» тканью может удваиваться количество транзисторов, диодов и других приборов в сантиметре нити.
