Imagínese a un soldado con un uniforme de un tejido especial que le permite mirar en todas las direcciones e identificar las amenazas que están a su lado o incluso detrás de él. En el trabajo que podría convertirse en un tipo de ciencia ficción a la realidad,

los investigadores del MIT han desarrollado unas fibras que detectan la luz, cuando se teje en una red, actúa como una cámara flexible. El Tejido compuesto de estas fibras podría ser unido a un equipo que podría proporcionar información sobre una pequeña pantalla conectada a una visera, para que el soldado tenga mayor conciencia de su entorno.

Los investigadores, dirigidos por Yoel Fink Profesor Asociado del Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería (DMSE), hacen hincapié en que, si bien dicha solicitud y otros similares son sólo sueños, el trabajo está progresando rápidamente en el desarrollo de tejidos capaces de capturar imágenes. En un reciente número de la revista Nano-letters, el equipo informó de lo que denominó un “significativo” avance: la utilización de dicha red de fibra para tener una imagen rudimentaria de una cara sonriente.

“Esta es la primera vez que alguien ha demostrado que un solo plano de fibras, o” tejido “, sólo pueden recoger imágenes de una cámara, pero sin un objetivo,” dijo Fink, autor de la correspondiente Nano-letters. “Este trabajo constituye un nuevo enfoque de la visión e imagen”.

Nuestros ojos son un gran ejemplo de la naturaleza del enfoque de la imagen: se trata de un muy sofisticado órgano localizado en el marco de una delicada lente. Tecnólogos han imitado este enfoque en las cámaras, telescopios e incluso microscopios.

Pero las lentes naturales o hechos por el hombre de origen tienen un limitado campo de visión, y son susceptibles a los daños, lo que lleva a la pérdida de la imagen o vista parcial. Las redes de fibra óptica, en cambio, proporcionan una capacidad de imagen distribuida por toda la superficie de un tejido, que es en principio mucho más sólido a los daños y “ceguera”. Si un área ha sido dañada, otras fibras puede funcionar, la extracción de la imagen.

“Estamos diciendo,” en lugar de un pequeño y sensible objeto [para capturar imágenes], vamos a construir un gran sistema distribuido, ‘ “dijo Fink, quien está también afiliado con el MIT Investigación de Laboratorio de Electrónica (RLE), el Centro de Materiales Ciencia e Ingeniería (CMSE) y el Instituto de Nanotecnologías Soldado (ISN).

Detección de capas anidadas

Las nuevas fibras tienen menos de un milímetro de diámetro, se componen de capas de detección luz de materiales anidados uno dentro de otro.

Los dos anillos de capas de un material semiconductor que son sensibles a la luz, cada anillo a tan sólo 100 billionths de un metro de ancho. Cuatro electrodos metálicos en contacto con cada uno de los anillos, que se extiende a lo largo de la longitud de la fibra, para un total de ocho. Cada anillo de semiconductores con electrodos de su adjunto es a su vez rodeado de anillos de un polímero aislante que lo separa de su vecino.

El equipo comienza con un cilindro macroscópico, o preformas, de estos elementos. Preformas que se coloca en un horno especial que derrite a los componentes cuidadosamente un dibujo minúsculo en las fibras que mantienen la orientación original de las diversas capas. El proceso puede producir muchos metros de fibra.

El equipo de Fink ha demostrado el poder de su enfoque, colocando un objeto – una cara sonriente – entre una fuente de luz y una pequeña muestra de tejido compuesto de fibras de la que fue a su vez conectado a un circuito eléctrico amplificador externo y el ordenador.

El individuo mide la intensidad de la luz que ilumina las fibras y la convierte en una señal eléctrica. Es importante destacar que también están destinadas a diferenciar entre la luz en diferentes longitudes de onda o colores. Una malla de fibras se desplegó para medir la intensidad de la luz en diferentes longitudes de onda de distribución a través de una amplia zona.

En el presente trabajo, la cara sonriente fue iluminada con la luz en dos longitudes de onda. Esto generó un patrón sobre la malla de la tela que se introdujo en un ordenador. Desde allí, un algoritmo descrito anteriormente por el equipo de Fink en la revista, Materiales Naturales asimila los datos para crear una imagen en blanco y negro de los objeto en una pantalla de PC.

“Este trabajo contribuye a nuestra visión de diseño de materiales y tejidos de fibra, con cada vez con mayor sofisticación y complejidad”, dijo Fink. Él y sus colegas tuvieron en cuenta que las capas adicionales optoelectrónicas en las fibras que conducen nítidas las imágenes podría incluso ser mostradas en color.

Primer autor Fabien Sorin, asociado postdoctoral en RLE, DMSE y ISN, dijo que el individuo como las fibras se vuelven más sofisticados, es posible visualizar los tejidos con más intrigantes y complejas funciones, como las capaces de producir imágenes en color nítidos.

“Es emocionante para fusionar la nanotecnología, que está a la vanguardia de la ciencia moderna, con los textiles y tejidos, una de las tecnologías más antiguas del hombre”, dijo Sorin.
Fink de colegas en el trabajo son los primeros autores Fabien Sorin, asociado postdoctoral en RLE, DMSE y ISN; Ofer Shapira, también asociado postdoctoral en RLE y ISN; Ayman Abouraddy F. de la Universidad Central de Florida; Mateo Spencer del MIT del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, Nicholas D. Orf de RLE, y DMSE ISN, y John D. Joannopoulos, director del MIT y el ISN Francis Davis Wright Profesor de Física.

Esta labor fue apoyada por el Ejército a través de la Oficina de Investigación ISN, la Fundación Nacional de Ciencia de Materiales a través de la Ciencia y la Investigación del Programa Centro de Ingeniería, la Defense Advanced Research Projects Agency y el Departamento de Energía.

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