突破!この「生地」は身につけると発光・発電できる

「その一本一本のファイバーは、触ると編み糸と変わらないが、トンボが水面を掠めるように水に触れると、瞬く間に点灯する。」東華大学の科学研究チームは、チップやバッテリーを必要とせずに発光・発電できるスマートファイバーの開発に成功した。この重大な研究成果は最近、国際トップクラスの学術ジャーナル『サイエンス』に掲載されただけでなく、人と環境及び人と人との間の相互作用方式を変えることが期待され、幅広い応用の見通しがあると考えられる。

より良い通気性と柔軟度があるため、スマートファイバーで編まれた電子織物は理想的なウェアラブルデバイスキャリアと見なされている。しかし、既存の電子織物は往々にして「フォン・ノイマンアーキテクチャ」に基づいて異なる機能性ファイバーコンポーネントを構築し、それをチップと統合していたため、着用の快適性、シームレスな統合と航続などの面でさまざまな問題をもたらすことがしばしばある。

「人体カップリング」のエネルギー相互作用メカニズムに基づき、東華大学材料科学と工程学院の先進機能材料課題グループは創始的に、「非フォン・ノイマンアーキテクチャ」の新型スマートファイバーを研究開発し、エネルギー収集、情報感知と伝送などの機能を単一ファイバーに統合することを実現したが、このファイバーで編んで作られた織物は、チップやバッテリーを必要とせず、発光表示、タッチセンサーなどのマンマシンインタラクション機能を実現することができる。これはハードウェア構造が簡素化するだけでなく、スマート織物が伝統的なバッテリーやチップの束縛から抜け出し、真のワイヤレススマート化を実現することができる。

 

では、このスマートファイバーはいったいどうやって電気を入れずに発光を実現するのだろうか？もともと、それは巧みに環境の中の電磁エネルギーを無線駆動力として利用し、「人体」という導体を介してこれらのエネルギーをファイバーに伝達し、「人体カップリング」のエネルギー相互作用を促した。特定の機能材料を加えた後、手で軽く触れると、この新型ファイバーが発光・発電する「不思議な一幕」が現れる。

この新型ファイバーの誕生は、スマート織物に新たなデザイン空間を提供するだけでなく、日常生活における電子製品の広範な運用を推進するのにも役立つ。課題チームによると、これは服装服飾、布装飾などの日用織物に応用することができ、人体と接触する時に、これは発光することを通じて可視化されたセンシング、インタラクション、ひいては高輝度照明を実現することができ、更に目立つのは、これらのファイバーは人体の異なる動作と姿勢を識別し、それによって特定の無線信号を生み出し、スマート家電などの電子製品に対する無線遠隔制御を実現することができる。これは私たちがよりスマートで相互接続するライフスタイルにもう一歩近づいたことを意味している。