Команда, работающая в Университете Огайо над технологиями носимой электроники, сообщила об этапном достижении на пути к созданию функционального текстиля. При внедрении схем в ткань достигнута точность 0,1 мм, достаточная для интеграции в одежду микроэлектронных компонентов — датчиков или запоминающих устройств.

Недавно запатентованный метод, о котором рассказывается в журнале IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, позволяет изготовлять прототипы носимых устройств значительно дешевле и вдвое быстрее, чем ещё пару лет назад.

В лаборатории одного из авторов метода, Джона Волакиса (John Volakis), для изготовления функционального текстиля или e-текстиля применяется обычная современная швейная машинка, позволяющая автоматически делать вышивку по заданной компьютерной программе. Инженеры лишь заменили нити для вышивания тонкой серебряной проволокой.

«Отправной точкой для нас послужила хорошо известная технология машинной вышивки, — заявил Волакис. — Теперь мы впервые достигли точности печатных металлических плат и следующей задачей будет использование этой точности для внедрения приёмников и других электронных компонентов».

Ранее исследователи использовали покрытую серебром полимерную нить диаметром 0,5 мм, состоящую из 600 скрученных волокон. Новые нити от швейцарского производителя Elektrisola имеют диаметр 0,1 мм и образованы семью волокнами. Каждое из них имеет медную центральную жилу и покрыто чистым серебром.

На вышивку одной широкополосной антенны уходит примерно три метра нити, а общая стоимость материалов составляет всего 30 центов. Это в 24 раза меньше затрат на создание аналогичной антенны в лаборатории Волакиса в 2014 г.

Усовершенствованная технология позволяет расходовать меньше нити — для того, чтобы создать антенну, способную работать с сильными сигналами, теперь не требуется вышивать её в два слоя. Благодаря этому процесс изготовления занимает в два раза меньше времени — около 15 минут.

Продемонстрированные прототипы антенн действительно работают. Например, спиральная антенная нашивка длинной 15 см передавала сигналы в диапазоне от 1 до 5 ГГц с почти идеальной эффективностью. Вшитая в одежду она сможет усиливать сигналы сотового телефона или Wi-Fi.