今日Nature:半導體智能衣

【引言】

半導體二極管是現代計算、通訊和檢測平臺的基礎構建單元，在日常生活中有著廣泛深入的應用。而紡織品同樣是人們所依賴的生活必需品，近來通過纖維的功能化，紡織材料在光電器件等領域的應用也逐漸成為了研究熱點。因此，將半導體二極管集成到紡織級纖維中可以賦予織物全新的功能，使其在通訊、生理監測等領域有所應用。然而，加工過程的存在的諸多挑戰是目前實現二極管纖維的主要障礙。

【成果簡介】

麻省理工學院的Yoel Fink（通訊作者）團隊提出了一種可擴大生產的熱拉伸工藝（drawing process）用于制備電連接的二極管纖維。研究人員首先構建了離散的二極管預制品并將其內置到空腔邊緣，接著銅線或者鎢線可在空腔中進行連通操作（feed through），當這些預制件被加熱拉伸時，這些金屬導線就會逐漸靠近二極管直至形成電接觸，最終可將數以百計的二極管平行連接到單根纖維中。利用這一新型加工工藝制造的纖維及其織物可以實現具備優異數據傳輸能力的光學通訊，也為在纖維中引入電子器件提供了新的策略。2018年8月8日，相關成果以題為“Diode fibres for fabric-based optical communications”在線發表在Nature上。

【圖文導讀】

圖1 預制結構以及纖維拉伸表現

圖2 發光以及高帶寬光探測（光電接收）纖維

圖3 通過纖維鍍層的光準直過程以及纖維在織物中的植入過程

圖4發光和光探測織物

文獻鏈接：Diode fibres for fabric-based optical communications（Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-018-0390-x）

本文由材料人學術組NanoCJ供稿，材料牛編輯整理。

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