東華大學(xué)がこのほど、「當(dāng)大學(xué)の科學(xué)研究者は無(wú)線エネルギー収集、情報(bào)感知、伝送などの機(jī)能を一體化した新型スマート繊維の研究開(kāi)発に成功した。これによって作られた繊維品は半導(dǎo)體や電池に頼ることなく発光表示やタッチ制御などのマンマシンインタラクション機(jī)能を?qū)g現(xiàn)できる」と明らかにした。新華社が伝えた。

この成果はこのほど國(guó)際的學(xué)術(shù)誌「サイエンス」に掲載され、人と環(huán)境及び人と人との関わり方を変えることが期待されており、機(jī)能性繊維の開(kāi)発及びスマート繊維品の異なる分野における応用に対して重要な啓発の意義を持つ。

現(xiàn)在、ウェアラブルデバイスはすでに日常生活の一部になっており、健康モニタリング、リモート醫(yī)療、マンマシンインタラクションなどの分野で重要な役割を果たしている。従來(lái)の硬質(zhì)な半導(dǎo)體デバイスまたはフレキシブル薄膜デバイスなどと比べると、スマート繊維で作られた電子繊維品は通気性と柔軟性がより高いが、スマート繊維の開(kāi)発の多くは「フォン?ノイマン?アーキテクチャ」に基づくもので、つまりシリコン半導(dǎo)體を情報(bào)処理の中核として各種電子繊維機(jī)能モジュールを開(kāi)発している。例えば信號(hào)を集めるセンシング繊維やエネルギーを供給する発電繊維など、複雑なマルチモジュール集積は必然的に繊維品の體積、重量、硬度を増やすことになる。

東華大學(xué)材料科學(xué)?工程學(xué)院先進(jìn)機(jī)能材料チームはある実験で偶然、無(wú)線電場(chǎng)において繊維が発光するのを発見(jiàn)した。チームはこれを踏まえ、「非フォン?ノイマン?アーキテクチャ」の新型スマート繊維を畫(huà)期的に打ち出し、エネルギー収集、情報(bào)感知、伝送などの機(jī)能を1本の繊維に集積することを?qū)g現(xiàn)した。

新型スマート繊維の作動(dòng)メカニズム及びタッチ発光、無(wú)線ゲームのデモンストレーション。（畫(huà)像提供は取材先）

チームのメンバーの楊偉峰氏は、「生活の至る所に存在する電磁場(chǎng)と電磁波の電磁エネルギーは、新型繊維の無(wú)線駆動(dòng)力になる。一方で、人體はエネルギー交換の擔(dān)い手として、便利でスムーズな『ルート』を切り開(kāi)き、本來(lái)であれば大気中で消耗する電磁エネルギーを優(yōu)先的に繊維、人體、大地で構(gòu)成される回路に取り入れる」と述べた。そして、手でそっと觸れるだけで、この特定機(jī)能材料を追加した新型繊維が発光?発電するという不思議な光景が見(jiàn)られた。

新型繊維には3層の芯鞘構(gòu)造がある。コア層は交流電磁場(chǎng)を誘導(dǎo)する繊維アンテナ（銀メッキナイロン繊維）で、中間層は電磁エネルギー結(jié)合能力を高める誘電體層、カバー層は電場(chǎng)に敏感な発光層だ。原材料は低コストで、繊維及び繊維品の加工には成熟した工程が存在する。

科學(xué)研究者は半導(dǎo)體と電池を使わずに、この新型繊維を通じ繊維表示や無(wú)線指示伝送などの機(jī)能を?qū)g現(xiàn)した。繊維材料改性國(guó)家重點(diǎn)実験室（東華大學(xué)）の侯成義研究員は、「新型繊維はアパレルなどの日用繊維品に使用される見(jiàn)込みだ。人體に觸れると発光により可視化されたセンシング、インタラクション、さらには明るい照明も実現(xiàn)する。このほか、人體の異なる姿勢(shì)と動(dòng)作を受け獨(dú)特な無(wú)線信號(hào)を発することができ、電子製品の無(wú)線遠(yuǎn)隔制御を行うといった新機(jī)能は人々のスマートなライフスタイルを変えるかもしれない」と述べた。（編集YF）

「人民網(wǎng)日本語(yǔ)版」2024年4月9日