Создано оптоэлектронное волокно для умного текстиля

Традиционно оптоволокно получают в два этапа: сначала изготавливают цилиндрические заготовки, имеющие нужную структуру, а затем их нагревают и протягивают под давлением, наматывая получающуюся нить на катушки.

Команда, включающая инженеров из Массачусетского технологического института (MIT), Лаборатории Линкольна, EPFL (Швейцария), компаний AFFOA (Advanced Functional Fabrics of America) и Inman Mills, добавила в заготовки полупроводниковые диоды размером с песчинку и пару медных нанопроводов.

Частично расплавленный после нагрева в печи полимер заготовки после протяжки образовывал волокно, в котором свето- и фотодиоды, соединенные медными проводами, выстраивались вдоль центральной оси.

Полученные оптоэлектронные нити были затем вплетены в ткань, которую пропустили через стиральную машину десять раз подряд. Таким образом разработчики продемонстрировали практичность использования электронного текстиля в качестве материала для изготовления одежды.

Для тестирования водонепроницаемости оптоэлектрических волокон их неделями держали под водой в аквариуме, где фотодиоды преобразовывали в электрические сигналы музыку, закодированную в оптические импульсы и транслировавшуюся источником, расположенным снаружи.

Масштабируемый процесс внедрения полупроводниковых устройств в оптоволокно подробно описан в статье, которая на этой неделе была опубликована в престижном журнале Nature.

Первые коммерческие продукты, использующие новую технологию для обеспечения коммуникаций и безопасности, поступят на рынок уже в следующем году. Кроме того, Министерство обороны США рассматривает различные возможности применения этих волокон, например, для контроля умными повязками параметров жизнедеятельности солдат или процесса заживления ран.