Учёные Национального университета Сингапура разработали ткань со встроенным сенсорным экраном, который отображает изображения и видео, реагирует на прикосновения и подключается к другим устройствам через Bluetooth. Материал остаётся гибким и воздухопроницаемым, а также выдерживает стирку в стиральной машине.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Команда под руководством доцента Турала Худиева создала электронные волокна, которые одновременно служат пикселями и датчиками касания. В нить толщиной около 1 мм и длиной 10 м встроили тысячи микросхем. Для соединения компонентов внутри волокна исследователи использовали лазерную обработку и расплавленный припой.
В демонстрационном образце 54 волокна вшили в рукав одежды. Каждое содержит 96 светодиодов, а вместе они формируют дисплей разрешением 96 × 54 пикселя размером 168 × 105 мм. Экран обновляет изображение с частотой 30 кадров в секунду и поддерживает 8-битную глубину цвета.
Специальный чувствительный слой позволяет определять места прикосновений и распознавать несколько касаний одновременно.
В ткань также встроили волокна с микрофоном, динамиком и датчиками движения, температуры и освещённости. Прототип может показывать фотографии, воспроизводить видео, запускать калькулятор, работать как компас и принимать изображения по Bluetooth. Кроме того, он реагирует на голосовые команды и автоматически регулирует яркость. При соответствующем расположении датчика система способна также измерять температуру тела.
Испытания показали, что после 50 стирок с моющим средством яркость экрана и чувствительность к прикосновениям практически не изменились. Материал также выдержал 1000 циклов сгибания вокруг радиуса 5 мм. По воздухопроницаемости он сопоставим с хлопком. Его характеристики соответствуют установленным ограничениям безопасности при контакте с кожей.
В дальнейшем исследователи рассчитывают повысить разрешение дисплеев, усовершенствовать датчики и добавить обработку данных с помощью искусственного интеллекта. Такая технология может позволить взаимодействовать с цифровыми устройствами прямо через одежду, не используя отдельный экран.
