織物ベースの光通信のためのダイオード繊維
Michael Rein1,2,3, Valentine Dominique Favrod1,4, Chong Hou2,3
1Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.
Nature
|August 10, 2018
まとめ
研究者は高品質の半導体ダイオード繊維を作成するために,スケーラブルな熱描画プロセスを開発しました. これらの革新的な繊維は,繊維ベースのコミュニケーションと生理学的モニタリングを可能にし,先進的なスマート繊維の道を開きます.
科学分野:
- 材料科学
- 電気工学
- 繊維技術
背景:
- 半導体ダイオードは現代の電子機器にとって不可欠です.
- 繊維にダイオードを組み込むことで コミュニケーションや生理学的モニタリングなどの高度な機能が提供されます
- 以前の方法は,繊維内の高品質の半導体ダイオードを生産する上で困難に直面しました.
研究 の 目的:
- 電気的に接続されたダイオード繊維を作成するためのスケーラブルな熱描画プロセスを実証する.
- 高品質の半導体ダイオードを繊維に組み込む
- これらのダイオード繊維がスマート繊維に応用できる可能性を 探求する.
主な方法:
- 顕微鏡のプリフォームは,離散ダイオードと導電線のための空洞のチャネルで構築されました.
- ダイオードと伝導電線 (銅またはボルンガム) を統合するために,スケーラブルな熱描画プロセスが採用されました.
- 光を発するp-i-nダイオードと光検出p-i-nダイオードという2種類のインファイバー装置が製造された.
主要な成果:
- 数百個のダイオードを並行して電気的に接続したダイオード繊維のスケーラブルな生産を達成しました.
- 光を発し,光検出能力を備えた,実用化されたインファイバー装置.
- 3MHz双方向光通信リンクと心拍数モニタリングを含む機能的なアプリケーションを展示し,10回以上の洗浄サイクルに耐久性があります.
結論:
- 開発された熱抽出プロセスは,繊維の統合に適した高品質で機能的なダイオード繊維の作成を可能にします.
- これらのダイオード繊維は コミュニケーション,センシング,生理学的モニタリングのための 先進的なスマート繊維への道を開きます
- このアプローチは繊維に対する"ムーアの法則"の潜在的類似性を示し,繊維アプリケーションにおけるデバイスの密度と機能性を高めます.
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