محققان دانشگاه ملی سنگاپور اولین صفحه نمایش لمسی تعبیه شده در لباس را ساخته اند که می تواند علاوه بر نمایش تصاویر و فیلم ها، به لمس انگشتان نیز واکنش نشان دهد.
گزارش کردن خدمات فناوری یک مرحله ایاین فناوری جدید با استفاده از الیاف الکترونیکی بسیار نازک توسعه یافته است و می تواند لباس های معمولی را به نمایشگرهای تعاملی تبدیل کند. محققان دانشکده طراحی و مهندسی دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) موفق به ساخت الیافی شدند که به طور همزمان نقش پیکسل های نمایشگر را بازی می کنند و قادر به تشخیص لمس هستند.
این گروه تحقیقاتی با ادغام 54 فیبر الکترونیکی در آستین لباس، نمایشگری ساخته است که علاوه بر نمایش محتوای بصری، امکان تعامل مستقیم با دستگاه های دیجیتال را به کاربر می دهد. این لباس با وجود داشتن قطعات الکترونیکی همچنان انعطاف پذیر، قابل شستشو و قابلیت عبور هوا است.
استادیار خادیف، یکی از اعضای گروه تحقیقاتی، توضیح داد که موفقیت این پروژه به توانایی ایجاد یک رابط کاربری گرافیکی با استفاده از قطعات الکترونیکی به شکل فیبر بستگی دارد. این الیاف شبیه به نخ های معمولی به نظر می رسند، اما قابلیت های الکترونیکی پیشرفته مستقیماً در ساختار آنها تعبیه شده است.
این دستاورد می تواند راه را برای تولید لباس هایی هموار کند که اطلاعات سلامتی کاربران را نمایش می دهد و امکان ارتباط با دستگاه های دیجیتال را بدون نیاز به صفحه نمایش سخت فراهم می کند.
بیشتر بخوانید: ساخت ماده نامرئی برای مبارزه با جعل اسکناس و گذرنامه
فناوری ساخت با استفاده از الیاف الکترونیکی
نمایشگرهای رایج در گوشی های هوشمند و لپ تاپ ها معمولا از پنل های تخت و سخت برای نمایش اطلاعات و ارائه یک رابط کاربری گرافیکی استفاده می کنند. در مقابل، پارچه ها از نخ های یک بعدی بافته می شوند و تاکنون امکان ایجاد نمایشگرهای تمام رنگی و حساس به لمس با استفاده از ساختاری مشابه نخ های معمولی وجود نداشته است.
برای غلبه بر این محدودیت در صفحات لمسی پوشیدنی، محققان دانشگاه ملی سنگاپور روشی قابل برنامه ریزی را توسعه داده اند که امکان ایجاد نقاط اتصال الکتریکی در امتداد سیم های بسیار نازک و عایق را فراهم می کند.
در این فرآیند، اشعه لیزر نقاط مورد نیاز برای اتصال ریزتراشه ها را تعیین می کند. سپس با کنترل ترشوندگی سطح، لحیم مذاب فقط در نقاط تعیین شده قرار می گیرد و اتصالات الکتریکی انجام می شود.
این روش به محققان اجازه داده است تا بیش از 5000 تراشه را از طریق بیش از 20000 اتصال الکتریکی به یکدیگر متصل کنند.
در مرحله بعد، نوار حاوی چراغ های LED دیجیتال به روش ترسیم حرارتی در داخل یک فیبر چند لایه قرار می گیرد. این فرآیند امکان ایجاد لایه های پیکسل حساس به لمس را در یک نخ به ضخامت تنها یک میلی متر و طول 10 متر می دهد.
لایه زیر چراغ های LED وظیفه تشخیص تماس انگشتان را بر عهده دارد. هنگامی که کاربر فیبر را فشار می دهد، مدار الکتریکی بسته می شود و سیگنال تولید شده محل دقیق لمس را مشخص می کند. سپس نزدیکترین پیکسل به مخاطب روشن می شود.
خادیف توضیح داد که ساخت مدارهای پیچیده در داخل الیاف به دلیل ساختار تک بعدی و تقارن محوری آنها دشوار است. با این حال، با توسعه معماری جدیدی از اتصالات الکتریکی، محققان توانسته اند هزاران جزء میکروالکترونیکی را در امتداد یک رشته ادغام کنند.
بیشتر بخوانید: اولین جراحی موفقیت آمیز با هدست اپل ویژن پرو انجام شد
مشخصات اولین صفحه لمسی داخل لباس
نمونه اولیه این فناوری از الیاف 54 پیکسلی تشکیل شده است که در ساعد آستین لباس قرار می گیرند. هر فیبر دارای 96 LED است و ترکیب آنها نمایشگری با وضوح 96 در 54 پیکسل ایجاد می کند.
این نمایشگر دارای ابعادی برابر با 105*168 میلی متر است و می تواند تصاویر را با سرعت 30 فریم بر ثانیه و عمق رنگ 8 بیت نمایش دهد. این مشخصات امکان پخش مستقیم تصاویر و محتوای ویدیویی را بر روی سطح لباس فراهم می کند.
یکی از ویژگی های مهم این طرح استفاده از کانال کنترل مستقل برای هر فیبر است. به همین دلیل خرابی یا خرابی یک نخ باعث از کار افتادن سایر قسمت های نمایشگر نمی شود.
همچنین این سیستم قابلیت تشخیص چندین لمس را به صورت همزمان دارد و بدون استفاده از نمایشگرهای سخت و معمولی می تواند دستورات لمسی کاربر را دریافت کند.
محققان علاوه بر فیبرهای پیکسلی، رشته های الکترونیکی دیگری را نیز با همین روش ساخته اند که تجهیزات مختلف را در خود جای می دهد. این تجهیزات شامل میکروفون، اسپیکر و حسگرهای تشخیص حرکت است.
سنسورهای دیگری نیز برای تشخیص شمال مغناطیسی، اندازه گیری دمای محیط و اندازه گیری روشنایی محیط در ساختار لباس ادغام شده اند.
همچنین آستین هوشمند می تواند به صورت بی سیم با دستگاه های دیگر ارتباط برقرار کند. این ویژگی در کنار قابلیت نمایش اطلاعات و تشخیص لمس، امکان استفاده از لباس را به عنوان رابط مستقیم بین کاربر و تجهیزات دیجیتال فراهم می کند.
دانشگاه ملی سنگاپور اعلام کرده است که این فناوری می تواند راه را برای توسعه نسل جدیدی از لباس های هوشمند که قابلیت های نمایشگر، حسگرها و تجهیزات ارتباطی را بدون نیاز به پنل های سخت در ساختار پارچه ادغام می کند، هموار کند.
بیشتر بخوانید: ساخت سیلیکون فوق خالص 99.9999% برای نسل جدید کامپیوترهای کوانتومی
گفتگو در مورد این post