Автор оригинала: Nanyang Technological University. Перевод – Вячеслав Голованов. Учёные из Сингапурского университета NTU разработали ультратонкие полупроводниковые волокна, которые можно вплетать в ткани, превращая их в умную носимую электронику. Их работа опубликована в журнале Nature.

Надёжно функционирующие полупроводниковые волокна должны быть гибкими и без дефектов – это обеспечит стабильную передачу сигнала. Однако существующие методы производства подвергают волокна нагрузкам и выдают нестабильный результат, что приводит к появлению трещин и деформаций в полупроводниковых сердечниках, негативно влияя на их производительность и ограничивая их возможности.

Учёные NTU провели моделирование и симуляцию, чтобы понять, как стресс и нестабильность возникают в процессе производства. Они пришли к выводу, что проблему можно решить с помощью тщательного выбора материала и определённой последовательности действий при производстве волокна.

Они усовершенствовали механическую конструкцию аппарата по производству волокон и успешно изготовили тонкие, бездефектные волокна длиной 100 метров, что свидетельствует о возможности их коммерческого применения. Важно, что из новых волокон можно плести ткани с помощью существующих методов.

Чтобы продемонстрировать высокое качество и функциональность своих волокон, исследовательская группа NTU разработала прототипы. Среди них — умная шапка-бини, помогающая слабовидящим людям безопасно переходить дорогу, получая оповещения на мобильный телефон; рубашка, принимающая информацию и передающая её через наушник, как музейный аудиогид; и смарт-часы с ремешком, который функционирует как гибкий датчик, прилегающий к запястью пользователя, и способный измерять пульс даже во время физических нагрузок.

Команда считает, что их инновация является фундаментальным прорывом в разработке сверхдлинных и прочных полупроводниковых волокон, что означает их экономическую эффективность и масштабируемость, а также превосходные электрические и оптоэлектронные (то есть они могут детектировать, передавать и взаимодействовать со светом) характеристики.