Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Vải dệt điện tử có thể giặt được (22/07/2019)

Với thị trường thiết bị điện tử đeo tay được đã phổ biến trong thế kỷ 21, những nghiên cứu đang được tiến hành tích cực trên hàng dệt may điện tử, là hàng dệt may (ví dụ như quần áo) có khả năng hoạt động như các thiết bị điện tử. Các mặt hàng này làm bằng vải rất linh hoạt và có thể mặc thoải mái cả ngày, làm cho chúng trở thành nền tảng lý tưởng cho các thiết bị điện tử có thể đeo được.

Một loại vải dệt điện tử mới được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của KIST có thể cấp điện cho đèn LED chiếu sáng.

Nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng họ đã phát triển một bóng bán dẫn sợi có cấu trúc sợi, mang lại cho nó đặc tính của một loại vải dệt trong khi cho phép nó được đưa vào quần áo và giữ được chức năng đầy đủ ngay cả sau khi được giặt.

Công nghệ hiện có liên quan đến việc gắn vật lý một thiết bị điện tử rắn (cảm biến, v.v...) vào bề mặt quần áo hoặc sử dụng hàng dệt dẫn điện để kết nối các thiết bị khác nhau, mà ít chú ý đến sự thoải mái của người mặc. Các bóng bán dẫn loại ren hiện có được thực hiện bằng cách đặt một bóng bán dẫn phẳng lên một sợi dẫn duy nhất. Các điện cực được chế tạo theo cách này đòi hỏi một điện áp cao để được kích hoạt, nhưng dòng điện thấp được tạo ra thường không đủ để kích hoạt các thiết bị hiển thị (LED, v.v...). Cho đến nay, thật khó để tạo ra các mạch điện tử thông qua tiếp xúc với các thiết bị khác (đối với vải dệt thoi) hoặc áp dụng một lớp bảo vệ cho bóng bán dẫn để cho phép giặt.

Transitor được phát triển bởi nhóm nghiên cứu được chế tạo bằng cách kết nối các điện cực xoắn. Sử dụng cấu trúc này, nhóm nghiên cứu có thể điều chỉnh độ dài của các sợi và độ dày của chất bán dẫn để có được dòng điện cao hơn 1.000 lần so với các bóng bán dẫn hiện có, ngay cả ở điện áp thấp (dưới -1.3V).

Qua các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã xác nhận rằng ngay cả sau khi bẻ cong bóng bán dẫn hoặc cuộn nó quanh một vật thể hình trụ hơn 1.000 lần (với độ dày khoảng 7 mm), nó vẫn duy trì mức hiệu suất hơn 80%. Nhóm nghiên cứu cũng tuyên bố rằng mức hiệu suất vẫn đủ ngay cả sau khi rửa bóng bán dẫn trong nước có chứa chất tẩy rửa. Nhóm nghiên cứu cũng có thể kích hoạt một thiết bị LED với bóng bán dẫn được chèn giữa các sợi của quần áo và đo tín hiệu điện tâm đồ thông qua khuếch đại tín hiệu.

Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra một cấu trúc thiết bị mới có thể khắc phục những hạn chế của hàng dệt may điện tử hiện tại, bao gồm dòng điện thấp, điện áp kích hoạt cao và khả năng phục hồi thấp để giặt. Hy vọng rằng nghiên cứu sẽ góp phần vào sự phát triển của các sản phẩm có thể đeo thông minh hơn trong tương lai, bao gồm cả máy tính có thể đeo được thế hệ tiếp theo và quần áo thông minh có thể theo dõi các tín hiệu quan trọng. 

Nguồn: P.T.T (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 05/7/2019