イノベーションの糸: 織布ディスプレイとスマートファブリックを製造するための安価な方法

ケンブリッジ大学 2023 年 4 月 21 日

研究者らは、従来の工業用織機を使用して、LED、センサー、エネルギーハーベスティング、ストレージを組み込んだスマートテキスタイルを製造する費用対効果の高い方法を開発しました。 この技術は、電子、光電子、センシング、およびエネルギーファイバーコンポーネントを従来のファイバーで織り込むことにより、機能、寸法、および形状の制限を克服します。 これにより、サイズや形状の制限のないスマート テキスタイルの作成が可能になり、さまざまな分野で大型エレクトロニクスの代替手段を提供します。 テキスタイルメーカーと協力して、チームはサイズとボリュームをスケールアップできる可能性のあるスマートテキスタイルのテストパッチを作成しました。 さらなる最適化が必要ですが、研究者らは、このアプローチにより、大型でフレキシブルなディスプレイやモニターがより手頃な価格で環境に優しいものになる可能性があると考えています。

ケンブリッジ大学が率いる国際研究チームは、工業用織機を使用してスマートテキスタイルを製造するための、費用対効果が高く環境に優しい方法を開発しました。 この技術により、サイズや形状の制限のない、柔軟で耐久性のあるスマート ファブリックの作成が可能になり、さまざまな業界に応用できる可能性があります。

研究者らは、LED、センサー、エネルギーハーベスティング、ストレージを組み込んだ次世代スマートテキスタイルを開発しました。このテキスタイルは、私たちが毎日着る衣類を製造するのに使用するのと同じ機械を使用して、あらゆる形状やサイズで安価に生産できます。

ケンブリッジ大学が率いる国際チームは、織物ディスプレイを大きなサイズで製造できることを以前に実証しましたが、これらの初期の例は、特殊な手動実験装置を使用して製造されました。 他のスマートテキスタイルは特殊なマイクロエレクトロニクス製造施設で製造できますが、これらは非常に高価であり、大量の廃棄物が発生します。

However, the team found that flexible displays and smart fabrics can be made much more cheaply, and more sustainably, by weaving electronic, optoelectronic, sensing and energy fiber components on the same industrial looms used to make conventional textiles. Their results, reported in the journal Science Advances<em>Science Advances</em> is a peer-reviewed, open-access scientific journal that is published by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). It was launched in 2015 and covers a wide range of topics in the natural sciences, including biology, chemistry, earth and environmental sciences, materials science, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Science Advances では、自動車、エレクトロニクス、ファッション、建設などの分野において、スマート テキスタイルが大型エレクトロニクスの代替となり得ることを実証します。

スマートテキスタイルの開発は最近進歩しているにもかかわらず、その機能、寸法、形状は現在の製造プロセスによって制限されています。

研究者らは、LED、センサー、エネルギーハーベスティング、ストレージを組み込んだ次世代スマートテキスタイルを開発しました。このテキスタイルは、私たちが毎日着る衣類を製造するのに使用するのと同じ機械を使用して、あらゆる形状やサイズで安価に生産できます。 クレジット: Sanghyo Lee

この論文の筆頭著者であるケンブリッジ工学部のサンヒョ・リー博士は、「特殊なマイクロエレクトロニクス施設でこれらの繊維を製造することは可能だが、それには数十億ポンドの投資が必要だ」と述べた。 「さらに、この方法でのスマートテキスタイルの製造は非常に制限されています。集積回路の製造に使用されるのと同じ硬いウェハー上ですべてを作成する必要があるため、入手できる最大サイズは直径約30センチメートルです。」

「スマートテキスタイルは実用性の欠如によっても限界がありました」と、同じく工学部のルイージ・オッキピンティ博士（研究の共同指揮者）は述べた。 「通常の生地が耐えなければならないような曲げ、伸び、折り畳みを考えると、同じ耐久性をスマート テキスタイルに組み込むのは困難でした。」