導(dǎo)讀豐色發(fā)自凹非寺量子位報(bào)道|公眾號(hào)QbitAI用手機(jī)當(dāng)車(chē)鑰匙、用ApplePay感應(yīng)支付，大家是不是已經(jīng)不覺(jué)得稀奇了？但未來(lái)，完成這些操作可能連手機(jī)都不需要掏....

豐色 發(fā)自 凹非寺量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

用手機(jī)當(dāng)車(chē)鑰匙、用Apple Pay感應(yīng)支付，大家是不是已經(jīng)不覺(jué)得稀奇了？

但未來(lái)，完成這些操作可能連手機(jī)都不需要掏了：

直接揮一下袖子就可以完成付款，打開(kāi)車(chē)門(mén)人坐進(jìn)去就可以啟動(dòng)汽車(chē)！

前提只需要你穿著衣服，一件帶有NFC功能的衣服。

對(duì)，沒(méi)錯(cuò)，最近加州大學(xué)一項(xiàng)研究通過(guò)把先進(jìn)的磁性超材料集成到日常衣物上，成功讓穿戴者與附近的NFC設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字交互。

△ 相關(guān)研究已登上Nature子刊

并且，相比傳統(tǒng)的NFC功能只能在10cm之內(nèi)生效，這樣的衣服在1.2米之內(nèi)都有信號(hào)。

哇，這是到底是懶人還是忘性大的人類(lèi)的福利？

給日常衣物加上NFC功能

NFC，全稱(chēng)近場(chǎng)通信，不用多說(shuō)，至少大家刷門(mén)禁、坐地鐵都用過(guò)。

這種無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)便宜、設(shè)備重量輕、壽命長(zhǎng)，很適合用在可穿戴設(shè)備上。

通過(guò)在衣物上布置靈活的磁感應(yīng)元件，將這些元件調(diào)諧到NFC頻段就可以實(shí)現(xiàn)。

本次研究人員的出發(fā)點(diǎn)是在人身上建立全身的智能連接，所以還需在不同地方布置無(wú)線(xiàn)傳感器（下圖S1、S2、S3）進(jìn)行信號(hào)收集和傳輸，形成磁感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。

這樣就能把NFC功能原來(lái)只有10cm的信號(hào)范圍擴(kuò)展到4英尺，也就是約1.2米。

實(shí)現(xiàn)聽(tīng)起來(lái)不難，但是有三個(gè)問(wèn)題想必大家都很關(guān)心：磁場(chǎng)干擾、衣服折疊和供電。

一個(gè)一個(gè)來(lái)。

首先，磁感應(yīng)元件由排列分散、具備柔韌度、呈平面的微電子自由回路（microelectronics-free loops）組成。

其內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過(guò)電場(chǎng)限制以及準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)來(lái)避免人體干擾。

△ 看外形，完全可以叫它“磁感應(yīng)貼”

其中的接地層（groud layer）則可阻止產(chǎn)生的電場(chǎng)進(jìn)入人體。

△ “磁感應(yīng)貼”結(jié)構(gòu)示意圖

其次，研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不管是對(duì)這個(gè)元件進(jìn)行彎曲、折疊還是揉搓，它的性能都不會(huì)發(fā)生變化，即能夠保持頻譜穩(wěn)定性。

它們還可以被做成各種形狀，以實(shí)現(xiàn)最佳的信號(hào)傳輸和功率分配。

而在供電方面，倒是沒(méi)有什么驚喜，還是需要一個(gè)有線(xiàn)的外部電源與NFC讀取器進(jìn)行連接。

其中的無(wú)線(xiàn)傳感器為了讓體積更小，本身不自帶電池，同樣靠這個(gè)外部電源供電。

可直接“貼”在現(xiàn)成衣服上

受現(xiàn)代低成本乙烯基服裝生產(chǎn)的啟發(fā)，這種磁感應(yīng)元件無(wú)需復(fù)雜的縫紉技術(shù)以及導(dǎo)線(xiàn)連接，加上材料本身的成本也不高，通過(guò)熱壓就可以直接“貼”到現(xiàn)成的衣服上。

在進(jìn)行跑步運(yùn)動(dòng)時(shí)，褲子上的傳感器可以測(cè)腳腕、膝蓋彎曲度、速度等數(shù)據(jù)，同時(shí)與上衣跟蹤到的心率和其他統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。

值得注意的是，雖然上衣和褲子并非連體，通過(guò)下面這樣擺放感應(yīng)“貼”就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“聯(lián)通”。

而像下面這樣垂直交叉手臂，還能實(shí)現(xiàn)“人體到人體”的通信。

然后我們就能像阿凡達(dá)人那樣無(wú)聲交流了？

論文一作表示，除了開(kāi)頭展現(xiàn)的幾個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，這項(xiàng)技術(shù)很適合應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，比如將臨床上各種傳感器集成到患者衣服上實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。

不過(guò)缺點(diǎn)也有，比如目前該材料只可在冷水中“存活”20分鐘，要想經(jīng)住日常衣服的洗滌頻率，還需要開(kāi)發(fā)更加耐用的磁感應(yīng)材料。

不知道到時(shí)這項(xiàng)技術(shù)真的到來(lái)之后，是否可以真正像作者希望的那樣——減輕現(xiàn)代電子產(chǎn)品給我們生活帶來(lái)的負(fù)擔(dān)。

你，期待不？

論文地址：https://www.nature.com/articles/s41928-021-00663-0

參考鏈接：[1]https://techxplore.com/news/2021-11-uci-people-high-five.html

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/oo6cLfqbmRe0VgRsXdAc4g/s/oo6cLfqbmRe0VgRsXdAc4g

— 完 —

量子位 QbitAI · 頭條號(hào)簽約

關(guān)注我們，第一時(shí)間獲知前沿科技動(dòng)態(tài)