今日Nature:半导体智能衣

【引言】

半导体二极管是现代计算、通讯和检测平台的基础构建单元，在日常生活中有着广泛深入的应用。而纺织品同样是人们所依赖的生活必需品，近来通过纤维的功能化，纺织材料在光电器件等领域的应用也逐渐成为了研究热点。因此，将半导体二极管集成到纺织级纤维中可以赋予织物全新的功能，使其在通讯、生理监测等领域有所应用。然而，加工过程的存在的诸多挑战是目前实现二极管纤维的主要障碍。

【成果简介】

麻省理工学院的Yoel Fink（通讯作者）团队提出了一种可扩大生产的热拉伸工艺（drawing process）用于制备电连接的二极管纤维。研究人员首先构建了离散的二极管预制品并将其内置到空腔边缘，接着铜线或者钨线可在空腔中进行连通操作（feed through），当这些预制件被加热拉伸时，这些金属导线就会逐渐靠近二极管直至形成电接触，最终可将数以百计的二极管平行连接到单根纤维中。利用这一新型加工工艺制造的纤维及其织物可以实现具备优异数据传输能力的光学通讯，也为在纤维中引入电子器件提供了新的策略。2018年8月8日，相关成果以题为“Diode fibres for fabric-based optical communications”在线发表在Nature上。

【图文导读】

图1 预制结构以及纤维拉伸表现

图2 发光以及高带宽光探测（光电接收）纤维

图3 通过纤维镀层的光准直过程以及纤维在织物中的植入过程

图4发光和光探测织物

文献链接：Diode fibres for fabric-based optical communications（Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-018-0390-x）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿，材料牛编辑整理。

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