Yoshiro Tajitsu van Kansai University, Osaka, Japan, en Teijin Limited, Japan, hebben innovatieve draagbare piëzo-elektrische PLLA-sensoren met gevlochten koord ontwikkeld. Deze technologie kan worden gebruikt als draagbare sensoren op het gebied van mode, sportkleding, interieur ontwerp, en gezondheidszorg, gebieden waarvoor conventionele draagbare sensoren niet kunnen worden gebruikt.

Aanraakschermen zijn alomtegenwoordig. Het gebruik van smartphones is moeilijk voor te stellen, persoonlijke computers, digitale horloges, en andere moderne elektronische apparaten zonder deze vorm van mens-apparaat-interface. Echter, ondanks de proliferatie van apparaten met aanraakschermen, wordt er steeds meer onderzoek gedaan naar de volgende generatie 'mens-machine'-apparaten, die als kleren gedragen kunnen worden, zogenaamde draagbare sensoren."

Nutsvoorzieningen, in een innovatieve benadering, Yoshiro Tajitsu van Kansai University, Osaka, Japan, en Teijin Limited, Japan, hebben 's werelds eerste draagbare piëzo-elektrische stoffen ontwikkeld, bestaande uit een geleidende kern van koolstofvezelgaren; piëzo-elektrisch polyctric poly-L-melkzuur (PLLA) vezelgaren en polyethyleentereftalaat (PET) middenmantel; en geleidend buitenste schild van koolstofvezel (Fig.1).

De piëzo-elektrische PLLA gevlochten snoeren produceren elektrische signalen als reactie op bijna elk type driedimensionale beweging, inclusief buigen en draaien. belangrijk, deze stoffen van het coaxiale kabeltype zijn geweven tot piëzo-elektrische gevlochten koorden voor elektromagnetische afscherming en hoge gevoeligheid, zodat ze niet reageren op omgevingsgeluid van mobiele telefoons en andere dergelijke elektromagnetische interferentie.

"Ons onderzoek is gericht op het ontwikkelen van functionele kleding, soms aangeduid als 'e-textiel, "" zegt Tadjitsu. "Wij geloven dat draagbare mens-machine-apparaten mensen in staat zullen stellen om op natuurlijke wijze te communiceren met externe apparaten, zonder beperkt of gehinderd te worden door ingewikkelde bewegingen te moeten uitvoeren, zoals focussen op een beeldscherm om instructies te vertrouwen. Ook, 'e-textiel' moet comfortabel en modieus zijn om breed geaccepteerd te worden. Deze ideeën leidden tot de ontwikkeling van onze draagbare sensoren in de vorm van traditioneel Japans gevlochten koord of Kumihimo gebruikt in Kimono."

Toepassingen van piëzo-elektrische PLLA gevlochten snoeren

Professor Tajitsu en collega's weefden drie soorten traditionele Japanse decoratieve knopen (Kame, Kicchyo, en Awaji) gebruikt als onderdeel van traditionele Kimono's die door vrouwen worden gedragen (Fig. 2) met gevlochten PLLA-koorden. "We analyseerden de omvang van elektrische signalen die we konden verwachten voor elk van deze drie knopen, " legt Tajitsu uit. "Onze eindige-elementenberekening toonde aan dat het grootste signaal zou worden geproduceerd door de Kame- en Kiccyo-knopen, en dat de respons van de Awaji weten erg klein zou zijn. Dus gebruiken we de Kame- en Kiccyo-knopen voor mogelijke toepassingen."

Een van de unieke draagbare toepassingen is voor Japanse Kimono's (Fig. 2), bijvoorbeeld om een ​​smartphone te activeren om een ​​selfie te maken. "We werken samen met modeontwerpers in Frankrijk en Italië om kleding te ontwerpen die is gemaakt met onze gevlochten PLLA-koorden, ", zegt Tajistu. "We onderzoeken samen met partners in Japan de mogelijkheden voor traditionele Japanse kleding zoals de kimono voor vrouwen." Het piëzo-elektrische PLLA gevlochten koord kan worden gebruikt als draagbare sensoren, voornamelijk op het gebied van mode, sportkleding, interieur ontwerp, en gezondheidszorg, door gebruik te maken van de mode en draagbaarheid, wat niet kan worden bereikt met conventionele draagbare sensoren (Fig.3).

Gezondheidszorg en het bewaken van de beweging van mensen zijn andere mogelijke toepassingen van de PLLA gevlochten koorden. Bijvoorbeeld, Tajistu en collega's hebben decoratieve halskettingen gefabriceerd met Kame- en Kiccyo-knopen, die met succes werden gebruikt om de polsslag te controleren als gevolg van drukwaarneming van de halsslagaders aan elke kant van de nek. Opmerkelijk, het polssignaal werd niet beïnvloed door bewegingen van het hoofd of andere lichaamsdelen (fig.4). "De proefpersoon voelt geen ongemak met de ketting, dus het is een zeer nuttig draagbaar apparaat voor het bewaken van de gezondheidszorg, ", zegt Tajitsu. "In onze experimenten hebben we de signalen via wifi naar smartphones gestuurd. We hebben ook veters gemaakt voor schoenen om beweging te volgen. Dit is dus een modieuze en zeer krachtige technologie voor uiteenlopende toepassingen."