Kay > Nouvèl > Sanisfè
Odinatè nan rad ou? Yon Milestone pou Elektwonik Wearable
Aug 22, 2018

Chèchè ki ap travay yo devlope portable electronicshave te rive nan yon etap enpòtan: Yo kapab bwote sikwi an twal ak 0.1 mm presizyon-gwosè a pafè entegre eleman elektwonik tankou detèktè ak aparèy memwa òdinatè nan rad.

Avèk avans sa a, inivèsitè Eta Ohio yo te pran pwochen etap la nan direksyon konsepsyon fonksyonèl tekstil rad ki ranmase, magazen, oswa transmèt enfòmasyon dijital. Avèk plis devlopman, teknoloji a te kapab mennen chemiz ki aji kòm antèn pou smartphone ou oswa grenn, rad antrennman ki kontwole nivo kapasite ou, espò ekipman ki monitè pèfòmans atlèt ', yon bandaj ki di doktè ou ki jan tisi a anba li se gerizon-oswa menm yon bouch twal fleksib ki sans aktivite nan sèvo a.

Sa dènye atik la se youn ki John Volakis, direktè nan Laboratwa ElectroScience nan Ohio Eta, ak rechèch syantis Asimina Kiourti ap envestige. Lide a se fè implants nan sèvo, ki se anba devlopman nan trete kondisyon ki soti nan epilepsi dejwe, pi konfòtab pa elimine nesesite pou fil elektrik ekstèn sou kò pasyan an.

"Yon revolisyon k ap pase nan endistri twal la," te di Volakis, ki moun ki se tou Roy & Lois Chope Prezidan Pwofesè nan Jeni Elektrik nan Eta Ohio. "Nou kwè ke tekstil fonksyonèl yo se yon teknoloji ki pèmèt pou kominikasyon ak kèk - e yon sèl jou menm aplikasyon medikal tankou D 'ak siveyans sante."

Dènyèman, li menm ak Kiourti rafine metòd patantite patantite yo pou yo kreye abilite pwototip nan yon fraksyon nan pri a ak nan mwatye tan an jan yo te kapab sèlman de zan de sa. Avèk nouvo aksan ki annatant yo, yo pibliye rezilta yo nan jounal IEEE jounal ak Lèt propagasyon Wireless yo.

Nan laboratwa Volakis ', tekstil yo fonksyonèl, ki rele tou "e-tekstil," yo kreye an pati sou yon machin tipik koud-kalite ki kalite atizan ak amater ta ka gen nan kay la. Tankou lòt machin koud modèn, li brode fil nan twal otomatikman ki baze sou yon modèl chaje atravè yon dosye òdinatè. Chèchè yo ranplase fil la ak metal fil metal an ajan ki, yon fwa bwode, santi menm bagay la tou kòm fil tradisyonèl manyen la.

"Nou te kòmanse ak yon teknoloji ki trè byen li te ye-machin brode-e nou te mande, ki jan nou ka fonksyonalize fòm bwode? Ki jan nou fè yo transmèt siyal nan frekans itil, tankou pou telefòn selilè oswa detèktè sante? "Volakis te di. "Koulye a, pou premye fwa, nou te reyalize presizyon nan ankadreman ankadreman metal, se konsa nouvo objektif nou se pran avantaj de presizyon nan enkòpore récepteurs ak lòt konpozan elektwonik."

Fòm nan brode a detèmine frekans nan operasyon nan antèn la oswa kous, eksplike Kiourti.

Fòm de yon sèl bande antèn, pou egzanp, konsiste de plis pase mwatye yon douzèn blocage fòm jewometrik, chak yon ti kras pi gwo pase yon zong, ki fòme yon sèk konplike yon pous kèk atravè. Chak moso nan sèk la transmèt enèji nan yon frekans diferan, sa yo ke yo kouvri yon gwo spectre nan enèji lè k ap travay ansanm-pakonsekan kapasite nan "bande" nan antèn la pou telefòn selilè ak aksè entènèt.

"Fòm detèmine fonksyon," li te di. "Epi ou pa janm vrèman konnen ki fòm ou pral bezwen nan yon aplikasyon nan pwochen an. Se konsa, nou te vle gen yon teknoloji ki ta ka brode nenpòt fòm pou nenpòt aplikasyon. "

Premye objektif chèchè yo ', Kiourti te ajoute, te jis ogmante presizyon nan brode a otank posib, ki nesesite k ap travay ak fil an ajan amann. Men, ki te kreye yon pwoblèm, nan sa fil amann pa t 'kapab bay kòm konduktivite sifas kòm fil epè. Se konsa, yo te jwenn yon fason yo travay fil la amann nan dansite brode ak fòm ki ta ranfòse konduktiviti nan sifas, epi, konsa, pèfòmans nan antèn / Capteur.

Précédemment, chèchè yo te itilize filtre ajan-kouvwi polymère ak yon dyamèt 0.5-mm, chak fil te fè leve nan 600 menm filan filan trese ansanm. Fil yo nouvo gen yon dyamèt 0.1-mm, ki fèt ak sèlman sèt filaman. Chak filaman se kwiv nan sant la, emaye ak ajan pi.

Yo achte fil elektrik la pa bobin a nan yon pri nan 3 santim pou chak pye; Kiourti estime ke bwodri yon sèl bande antèn tankou yon sèl mansyone anwo a konsome sou 10 pye nan fil, pou yon pri materyèl nan alantou 30 santim pou chak antèn. Sa a 24 fwa mwens chè pase lè Volakis ak Kiourti kreye antèn ki sanble nan 2014.

Nan pati, ekonomi yo koute soti nan lè l sèvi avèk mwens fil pou chak brodeur. Chèchè yo te deja te chemine fil la pi epè nan de kouch, yon sèl sou tèt lòt la, fè antèn la pote yon fò siyal elektrik ase. Men, pa raffinage teknik la ke li ak Volakis devlope, Kiourti te kapab kreye nouvo, wo-presizyon antèn yo nan yon sèl kouch bwode nan fil la sibtilite. Se konsa, kounye a pwosesis la pran mwatye tan an: sèlman apeprè 15 minit pou bande antèn la mansyone pi wo a.

Li te tou enkòpore kèk teknik komen nan manifakti mikwoelektronik yo ajoute pati nan antèn bwote ak sikui.

Yon antèn pwototip sanble yon espiral epi yo ka bwode nan rad amelyore resepsyon siyal telefòn selilè. Yon lòt pwototip, yon antèn etenn ak yon RFID entegre (radyo-frekans idantifikasyon) chip entegre nan kawotchou, pran aplikasyon pou teknoloji a pi lwen pase rad. (Objè a lèt te fè pati nan yon etid fè pou yon manifakti kawotchou.)

Men, yon lòt kous sanble ak logo nan Eta Ohio "O", ak ki pa kondisyone wouj ak gri fil bwode nan mitan fil yo an ajan "yo demontre ke e-tekstil ka tou de dekoratif ak fonksyonèl," Kiourti te di.

Yo ka dekoratif, men antèn yo bwode ak sikui aktyèlman travay. Tès te montre ke yon antèn espiral bwote mezire apeprè sis pous atravè transmisyon siyal nan frekans nan 1 a 5 GHz ak efikasite tou pre-pafè. Pèfòmans la sijere ke espiral la ta byen adapte sou entènèt bande ak kominikasyon selilè.

Nan lòt mo, chemiz la sou do ou a ka ede ranfòse resepsyon an nan telefòn nan entelijan oswa grenn ke ou ap kenbe - oswa voye siyal nan aparèy ou an ak sante oswa done pèfòmans atletik.

Travay la adapte byen ak wòl Eta Ohio kòm yon patnè fondatè avanse tik fonksyonèl nan Amerik Enstiti, yon sant resous manifakti nasyonal pou endistri ak gouvènman an. Enstiti a nouvo, ki kontre ak kèk 50 inivèsite ak patnè endistriyèl, te anonse pi bonè mwa sa a pa US Sekretè defans Ashton Carter.

Syscom Advanced Materials nan Columbus te bay fil yo itilize nan premye travay Volakis ak Kiourti. Fil yo sibtilite yo itilize nan etid sa a te achte nan Swis manifakti Elektrisola. Rechèch la finanse pa Fondasyon Syans Nasyonal la, ak Eta Ohio pral lisans teknoloji pou devlopman plis.

Jouk lè sa a, Volakis ap fè yon lis makèt pou pwochen faz nan pwojè a.

"Nou vle yon pi gwo machin koud," li te di.

Atik orijinal la soti nan iconnect007