陈忠教授/廖新勤副教授团队在织物型智能触摸电子器件构建与应用取得重要进展

发布时间:2023-12-27    浏览次数:10

     近日,电子科学与技术学院陈忠教授/廖新勤副教授团队在织物型智能触摸电子器件取得重要进展,相关成果以“Multifunctional and Reconfigurable Electronic Fabrics Assisted by Artificial Intelligence for Human Augmentation”为题发表于在国际顶级期刊Advanced Fiber Materials上。


       智能电子器件作为一种结合人工智能的电子器件是增强或扩展人类交互能力的重要人机界面。佩戴智能电子器件作为一种非侵入性的增强人体与外界交互方法,可以显著降低侵入式人体增强的医疗风险。传统的电子器件通常是由坚硬易碎的材料制成的,当将其佩戴在身上使用时会造成人体不舒适。然而,织物型电子器件可以被整合到的衣服中成为一种非侵入性的人体增强辅助手段。由于织物的灵活性和舒适性,它将给人们一个自由舒适的互动体验。为了满足人体增强的发展需求,织物型电子器件应具有灵活性、可分割性、高稳定的触摸灵敏度和快速响应、可扩展的功能。此外,对于织物型智能电子器件还应该具有即使在被穿着过程中发生变形时依然能按照规定的指令与外界交互的能力。


可重构且弯曲不敏感的织物型智能触摸传感器


       为了解决现有硬质电子器件的局限性并促进人体增强领域的发展,研究团队发展了一种智能的、可编辑的织物型触摸传感器(IP织物传感器),可赋予人类与外界互动的能力。该IP织物传感器的传感结构是利用导电织物并联成平面内的电双边结构,可以实现了将触摸信号转换为电信号,这使IP织物传感器不仅能够检测是否衣物有被触摸而且能准确识别触摸位置。该IP织物传感器采用了单层结构的设计,具有可重构性,这允许IP织物传感器可以被定制成不同的形状。此外,这种单层导电织物的设计避免了IP织物传感器在被佩戴时,即使因变形也不会产生错误的电信号,确保了在没有触摸的情况下,不会有指令发送。最后,研究团队结合人工智能、物联网技术和编程技术,设计IP织物传感器以完成闭环互动娱乐系统、智能家居系统、用户身份验证系统的验证。这些验证显示了该IP织物传感器的多功能性及其在推进人体增强交互式系统中的潜力。


IP织物传感器及多功能交互应用


       厦门大学为该文章的第一署名单位,该项研究工作是在陈忠教授与廖新勤副教授共同指导下完成,23届硕士毕业生陈梓涵为文章第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金项目、福厦泉自主创新示范区合作项目、福建省自然科学基金和中央高校基本科研业务费等资助。


文章链接:https://doi.org/10.1007/s42765-023-00350-z