Id-dar > L-aħbarijiet > Il-kontenut
Kompjuters fil-ħwejjeġ tiegħek? Pass importanti għall-Elettronika li Jintgħassa
Aug 22, 2018

Ir-riċerkaturi li qed jaħdmu biex jiżviluppaw l-elettronika li jintlibsu laħqu stadju importanti: Huma kapaċi jirriproduċu ċ-ċirkwiti f'disinn bi preċiżjoni ta '0.1mm - id-daqs perfett biex jintegraw komponenti elettroniċi bħal sensers u apparat tal-memorja tal-kompjuter f'ħwejjeġ.

B'din l-avvanz, ir-riċerkaturi ta 'l-Università ta' l-Istat ta 'Ohio ħadu l-pass li jmiss lejn id-disinn tat-tessuti funzjonali-ħwejjeġ li jiġbru, jaħżnu jew jittrażmettu informazzjoni diġitali. B'aktar żvilupp, it-teknoloġija tista 'twassal għal qomos li jaġixxu bħala antenni għat-telefon jew il-pillola intelliġenti tiegħek, ħwejjeġ workout li jimmonitorjaw il-livell tas-saħħa tiegħek, tagħmir sportiv li jimmonitorja l-prestazzjoni tal-atleti, faxxa li tgħid lit-tabib tiegħek kemm hu tajjeb it-tessut taħt fejqan - jew saħansitra għatu ta 'drapp flessibbli li jħoss attività fil-moħħ.

Dak l-aħħar oġġett huwa wieħed li John Vakis, direttur tal-Laboratorju Elettroċenzali fl-Istat ta 'Ohio, u x-xjenzat tar-riċerka Asimina Kiourti qed jinvestigaw. L-idea hija li l-impjanti tal-moħħ, li qegħdin jiġu żviluppati biex jittrattaw il-kundizzjonijiet mill-epilessija għad-dipendenza, huma aktar komdi billi jeliminaw il-ħtieġa ta 'wajers esterni fuq il-ġisem tal-pazjent.

"Qed isseħħ rivoluzzjoni fl-industrija tat-tessuti," qal Volakis, li huwa wkoll il-Roy & Lois Chope Chair Professur tal-Inġinerija Elettrika fl-Istat ta 'Ohio. "Aħna nemmnu li t-tessuti funzjonali huma teknoloġija li tippermetti t-teknoloġija għall-komunikazzjonijiet u s-sensing - u ġurnata waħda anki applikazzjonijiet mediċi bħall-immaġni u l-monitoraġġ tas-saħħa."

Riċentement, hu u Kiourti raffinaw il-metodu ta 'fabbrikazzjoni tagħhom bi privattiva biex joħolqu prototip li jintlibes bi frazzjoni tal-ispiża u f'nofs iż-żmien kif setgħu biss sentejn ilu. Bi privattivi ġodda pendenti, huma ppubblikaw ir-riżultati l-ġodda fil-ġurnal IEEE Antenni u Wireless Propagation Letters.

Fil-laboratorju ta 'Volakis, it-tessuti funzjonali, imsejħa wkoll "tessuti elettroniċi", huma maħluqa parzjalment fuq magna tal-ħjata tal-mejda tipika - it-tip li l-artiġjani u l-hobbyists tad-drapp jista' jkollhom fid-dar. Bħal magni tal-ħjata moderni oħra, huwa jgħaqqad il-ħajta fi drapp awtomatikament ibbażat fuq mudell mgħobbi permezz ta 'fajl tal-kompjuter. Ir-riċerkaturi jissostitwixxu l-ħajt b'wajers tal-metall tal-fidda multa li, ladarba rrakmati, iħossu l-istess bħal ħajt tradizzjonali għall-mess.

"Bdejna b'teknoloġija li hija magħrufa ħafna-rakkmu tal-magni - u staqsejna, kif nistgħu funzjonalizzaw forom irrakkmati? Kif nistgħu nagħmluhom jittrasmettu sinjali bi frekwenzi utli, bħal għal telefowns ċellulari jew sensers tas-saħħa? "Qal Volakis. "Issa, għall-ewwel darba, konna kisbu l-eżattezza tal-bordijiet tal-metall tal-metall stampati, għalhekk l-għan il-ġdid tagħna huwa li nieħdu vantaġġ mill-preċiżjoni biex jinkorporaw riċevituri u komponenti elettroniċi oħra."

Il-forma tar-rakkmu tiddetermina l-frekwenza tat-tħaddim tal-antenna jew taċ-ċirkwit, spjegat Kiourti.

Il-forma ta 'antenna waħda tal-broadband, per eżempju, tikkonsisti f'aktar minn nofs tużżana bejn forom ġeometriċi li jgħaqqduhom, kull wieħed ftit akbar minn tarf, li jiffurmaw ċirku kkumplikat ftit pulzieri tul. Kull biċċa taċ-ċirku tittrażmetti l-enerġija b'frekwenza differenti, sabiex tkopri firxa wiesgħa ta 'enerġiji meta taħdem flimkien, u għalhekk il-kapaċità tal-broadband tal-antenna għal telefon ċellulari u aċċess għall-internet.

"Il-forma tiddetermina l-funzjoni", qalet. "U int qatt ma taf x'forma ser ikollok bżonn minn applikazzjoni għall-oħra. Allura ridna li jkollna teknoloġija li tista 'tirriproduċi kwalunkwe forma għal kwalunkwe applikazzjoni. "

L-għan inizjali tar-riċerkaturi, Kiourti miżjuda, kien biss biex iżżid kemm jista 'jkun il-preċiżjoni tal-rakkmu, u dan kien jeħtieġ xogħol b'wajer tal-fidda fina. Imma dak ħoloq problema, billi dawk il-wajers multa ma setgħux jipprovdu kemm konduttività tal-wiċċ bħal wajers ħoxnin. Allura kellhom isibu mod kif taħdem il-ħajta fina f'densità u forom tar-rakkmu li jagħtu spinta lill-konduttività tal-wiċċ u, għalhekk, l-prestazzjoni ta 'l-antenna / tas-sensur.

Preċedentement, ir-riċerkaturi kienu użaw ħajt tal-polimeru miksi bil-fidda b'dijametru ta '0.5mm, kull ħajt magħmul minn 600 filamenti saħansitra ifjen irbattuti flimkien. Il-ħjut il-ġodda għandhom dijametru ta '0.1mm, magħmul b'seba' filamenti biss. Kull filament huwa ram fiċ-ċentru, enamel imsejjaħ fidda pura.

Huma jixtru l-wajer mill-rukkell bi spiża ta '3 ċenteżmi għal kull sieq; Kiourti stima li l-irrakkjar ta 'antenna waħda tal-broadband bħal dik imsemmija hawn fuq tikkonsma madwar 10 piedi tal-ħajt, għal spiża materjali ta' madwar 30 ċenteżmu għal kull antenna. Dak hu 24 darbiet inqas għoli minn meta Volakis u Kiourti ħolqu antenni simili fl-2014.

In parti, l-iffrankar fl-ispejjeż ġej mill-użu ta 'inqas ħajt għal kull rakkmu. Ir-riċerkaturi preċedentement kellhom jistimulaw il-ħajt eħxen f'żewġ saffi, wieħed fuq l-ieħor, biex l-antenna jkollha sinjal elettriku b'saħħtu biżżejjed. Iżda billi rfinaret it-teknika li hi u Volakis żviluppaw, Kiourti seta 'joħloq l-antenni ġodda ta' preċiżjoni għolja f'saff irrakkmat wieħed biss tal-ħajta l-aktar fina. Allura issa l-proċess jieħu nofs il-ħin: madwar 15-il minuta biss għall-antenna tal-broadband imsemmija hawn fuq.

Hi inkorporat ukoll xi tekniki komuni għall-manifattura tal-mikroelettronika biex iżżid partijiet ma 'antenni u ċirkuwiti irrakkmati.

Antenna prototipwali tidher qiesha spirali u tista 'tkun irrakkmata fi ħwejjeġ biex ittejjeb ir-riċezzjoni tas-sinjal taċ-ċellulari. Prototip ieħor, antenna li tistira ma 'ċippa RFID integrata (identifikazzjoni tal-frekwenza tar-radju) inkorporata fil-gomma, tieħu l-applikazzjonijiet għat-teknoloġija lil hinn mill-ħwejjeġ. (L-oġġett ta 'l-aħħar kien parti minn studju magħmul għal manifattur tat-tajer.)

Iċ- ċirkwit ieħor jixbaħ il-logo tal-Istat tal-Istat ta 'Ohio "O", b'ħajt skurjat u griż mhux konduttiv irrakkmat fost il-wajers tal-fidda "biex jintwera li tessuti elettroniċi jistgħu jkunu dekorattivi u funzjonali," qal Kiourti.

Jistgħu jkunu dekorattivi, iżda l-antenni u ċ-ċirkuwiti irrakkmati attwalment jaħdmu. It-testijiet urew li antenna spirali irrakmata li tkejjel bejn wieħed u ieħor sitt pulzieri tul sinjali trasmessi fi frekwenzi ta '1 sa 5 GHz b'effiċjenza kważi perfetta. Il-prestazzjoni tissuġġerixxi li l-spirali tkun adattata tajjeb għall-internet tal-broadband u l-komunikazzjoni ċellulari.

Fi kliem ieħor, il-qmis fuq id-dahar tista 'tgħin iżżid ir-riċezzjoni tat-telefon intelliġenti jew pillola li qed iżżomm - jew tibgħat sinjali lill-apparat tiegħek b'dejta ta' prestazzjoni tas-saħħa jew atletika.

Ix-xogħol jaqbel sew mal-irwol tal-Istat ta 'Ohio bħala sieħeb fundatur tal-Fabrics Avvanzati Funzjonali tal-Amerika Istitut, ċentru nazzjonali tar-riżorsi tal-manifattura għall-industrija u l-gvern. L-istitut il-ġdid, li jingħaqad ma 'madwar 50 università u sieħba industrijali, kien imħabbar kmieni dan ix-xahar mis-Segretarju tad-Difiża ta' l-Istati Uniti Ashton Carter.

Syscom Advanced Materials f'Colomb ipprovda l-ħjut użati fil-ħidma inizjali ta 'Volakis u Kiourti. Il-ħjut ifjen użati f'dan l-istudju nxtraw mill-manifattur Żvizzeru Elektrisola. Ir-riċerka hija ffinanzjata mill-National Science Foundation, u l-Istat ta 'Ohio se jagħti liċenza lit-teknoloġija għal aktar żvilupp.

Sa dakinhar, Volakis qed tagħmel lista tax-xiri għall-fażi li jmiss tal-proġett.

"Irridu magna tal-ħjata ikbar", qal.

L-artikolu oriġinali jiġi minn iconnect007