VIDEO: Prvi touchscreen ušiven u odjeću

Istraživači s Fakulteta za dizajn i inženjerstvo (CDE) Nacionalnog sveučilišta u Singapuru NUS, razvili su vlakna koja funkcioniraju kao pikseli i istovremeno osjećaju dodir, integrirajući ih 54 u rukav kako bi stvorili prvi zaslon osjetljiv na dodir na svijetu ugrađen u odjevni predmet.

Fleksibilni, perivi i prozračni rukav može prikazivati ​​slike i videozapise, osjećati dodir i bežično se povezivati ​​s digitalnim uređajima.

Zaslon prikazuje slike i videozapise, reagira na pritiske prstiju i bežično se povezuje s drugim uređajima, a pritom ostaje periv, prozračan i fleksibilan kao obična odjeća. Izum tima omogućuje stvaranje odjevnih predmeta koji djeluju kao izravno sučelje za zdravstvene podatke korisnika i njegove digitalne uređaje, bez krutog zaslona, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Zasloni s kojima smo upoznati, poput onih na telefonima i prijenosnim računalima, obično prikazuju grafička korisnička sučelja (GUI) na ravnim, krutim pločama koje prikazuju informacije i omogućuju interakciju. Tekstil, tkan od jednodimenzionalnih vlakana, nikada nije imao tu mogućnost. Zaslon u boji, osjetljiv na dodir koji se može provlačiti poput pređe, do sada je bio nedostižan.

Koristeći novu arhitekturu međusobnog povezivanja i proces termičkog crtanja vlakana koji integrira tisuće mikroelektroničkih uređaja duž jednog vlakna, tim NUS-a stvorio je slojeve osjetljive na dodir i piksele unutar niti debljine samo jedan milimetar i duljine 10 metara.

Kako bi izgradili zaslon za odjeću s optičkim vlaknima, tim NUS-a razvio je programabilnu metodu koja stvara spojne točke duž sitnih, izoliranih žica točno tamo gdje ih svaki mikročip treba. Laser otkriva ta mjesta, dok kontrolirano površinsko vlaženje vodi rastaljeni lem da se veže samo na programiranim točkama. To je omogućilo timu da integrira više od 5000 čipova kroz preko 20.000 električnih spojeva.

Traka međusobno povezanih digitalnih LED dioda zatim je integrirana u višeslojno vlakno korištenjem pristupa termičkog crtanja, koji omogućuje precizno formiranje slojeva osjetljivih na dodir i piksela unutar niti debljine samo milimetar i duljine 10 metara. Sloj ispod LED dioda osjeća dodir, pritiskom na vlakno zatvara se strujni krug, a signal otkriva točno gdje je vaš prst sletio, tako da se najbliži piksel pali.

U prototipu tima, 54 pikselna vlakna, od kojih svako nosi 96 LED dioda, uvučena su u prednji dio rukava kako bi se formirao zaslon od 96 x 54 piksela dimenzija 168 mm x 105 mm, osvježavajući 30 sličica u sekundi s 8-bitnom dubinom boje. Svako vlakno ima vlastiti kontrolni kanal, tako da kvar u jednoj liniji ostavlja susjedne vlakna u normalnom radu, a sustav može registrirati nekoliko dodira odjednom.

Uz pikselna vlakna, tim je integrirao periferna vlakna izrađena na isti način, koja nose mikrofon, zvučnik i senzore koji prate kretanje, pronalaze magnetski sjever, mjere temperaturu i procjenjuju koliko je okolina svijetla.

Zajedno, vlakna podržavaju funkcije koje su mogle obavljati rane generacije pametnih telefona: pokretanje kalkulatora, prikaz fotogalerije, reprodukcija videa pri 30 sličica u sekundi (25 sličica u sekundi sa sinkroniziranim zvukom), rad kao kompas, reagiranje na glasovne naredbe i primanje slika putem Bluetootha. Mogu čak i automatski rotirati zaslon i podešavati svjetlinu. Kada se postavi ispod ruke, vlakno za mjerenje temperature omogućuje rukavu očitavanje i prikaz tjelesne temperature.

Važno je napomenuti da se odjevni predmet i dalje ponaša poput tkanine. Svjetlosni tok i odziv na dodir gotovo su se promijenili nakon 50 pranja s deterdžentom u tipičnoj perilici rublja i nakon 1000 savijanja oko radijusa od 5 mm. Osim toga, ugrađeni zaslon prozračan je poput pamuka, poliestera i trapera te ostaje unutar utvrđenih sigurnosnih granica za kontakt s kožom.

Vlakna podržavaju funkcije koje su mogle obavljati rane generacije pametnih telefona. Zaslon od 96 x 54 piksela može pokretati kalkulator, prikazivati ​​galeriju fotografija, reproducirati videozapis, raditi kao kompas, odgovarati na glasovne naredbe, primati slike putem Bluetootha, kao i očitavati i prikazivati ​​tjelesnu temperaturu.

Sljedeći korak istraživačkog tima je daljnji razvoj tekstilnih zaslona osjetljivih na dodir, prema većoj rezoluciji, integriranom senzorskom sustavu i umjetnoj inteligenciji na uređaju, objedinjujući zaslon, dodir, senzorski sustav i inteligenciju unutar iste tekstilne platforme. Ova konvergencija mogla bi tehnologiju odvesti daleko izvan nosivog zaslona, ​​prema odjeći koja razumije i korisnika i njegovu okolinu, pružajući informacije ili interakciju kada i gdje je to potrebno.

Istraživači sada razvijaju novo sučelje između ljudi i digitalne inteligencije, ono koje se proteže dalje od uređaja koji korisnici nose i postaje prirodni dio onoga što nose.