ด้วยการเพิ่มขึ้นของอุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะ ผู้คนมุ่งมั่นที่จะพัฒนาสิ่งทออัจฉริยะที่มีฟังก์ชั่นการรับรู้ที่คล้ายคลึงกับผิวมนุษย์ อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบัน สามารถรับรู้ถึงอันตรายจากภายนอกได้ สิ่งทอการรับรู้ที่ชาญฉลาดสำหรับการระบุความจำเพาะและการวางตำแหน่งที่ถูกต้องของการสัมผัสนิ้วมือของมนุษย์ยังคงต้องทำ

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าว ทีมศาสตราจารย์จางหยิงหยิงในภาควิชาเคมีของมหาวิทยาลัยชิงหวาได้เตรียม Hydrogel ไอออนจากผ้าไหมที่มีคุณสมบัติทางกลและไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม (SIH) ไฟเบอร์ และออกแบบสิ่งทอที่รับรู้อย่างชาญฉลาดจากสิ่งนี้ สิ่งทอสามารถตอบสนองต่ออันตรายจากภายนอกได้อย่างรวดเร็ว เหมือนไฟไหม้ จุ่มน้ำและรอยขีดข่วนของของมีคม เพื่อปกป้องร่างกายมนุษย์/หุ่นยนต์ปลอดภัยจากอันตราย; ขณะเดียวกัน ยังได้รับการออกแบบให้สามารถระบุความจำเพาะได้ สิ่งทอที่รับรู้ซึ่งสามารถระบุตำแหน่งการสัมผัสนิ้วมือของมนุษย์ได้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถใช้เป็นอินเทอร์เฟซการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรที่สวมใส่ได้อย่างยืดหยุ่น เพื่อช่วยให้ผู้คนสามารถควบคุมเทอร์มินัลระยะไกลได้อย่างสะดวก จัดทำโดยการปั่นแบบเปียกอย่างต่อเนื่องและการแลกเปลี่ยนตัวทำละลาย SIH ไฟเบอร์ เนื่องจากภายในมีลักษณะกึ่งตกผลึก โครงสร้างที่มุ่งเน้นสูงด้วยการเพิ่มของเหลวไอออนิก ในขณะที่มีความแข็งแรงแตกหักที่ยอดเยี่ยม (55 MPa) และความเหนียว (530%) และการนำไฟฟ้าที่มั่นคงและยอดเยี่ยม (0 45 S·m–1) ผ้าที่ออกแบบจากเส้นใยนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการใช้งานที่สำคัญในด้านต่างๆเช่นอุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะและอินเทอร์เฟซการโต้ตอบของเครื่องจักรที่มีความยืดหยุ่น 4 เดือน 17 วัน ผลงานวิจัยภายใต้หัวข้อ "Intelligent perceptual textiles based on ionic-conductive and strong silk fibers" บทความที่ตีพิมพ์ใน Nature Communications บน

ผู้เขียนเตรียมการปั่นดิบโดยใช้ไฟโบรอินไหมสกัดจากรังไหม และมีการเตรียมเส้นใยไหมรีไซเคิลด้วยวิธีการปั่นแบบเปียกอย่างต่อเนื่อง ผ่านเส้นใยที่มีของเหลวไอออนิก ([Emim]BF4) ในการแก้ปัญหาของกลีเซอรีนและน้ำเพื่อแลกเปลี่ยนตัวทำละลาย เตรียม Hydrogel ไอออนจากผ้าไหม (SIH) ไฟเบอร์ เส้นใยแสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นที่ดี ความโปร่งใสและความสามารถในการถักเปีย และอยู่บนพื้นฐานของการนำไฟฟ้าที่ดี อิเล็กโทรดโปร่งใสที่ยืดหยุ่นสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ electroluminescent

โดยการวิเคราะห์น้ำหนักความร้อน สเปกตรัมเอียงสีพลังงาน (EDS) ยืนยันด้วยสเปกตรัมอินฟราเรด[Emim]BF4 กระจายอย่างสม่ำเสมอใน SIH ในไฟเบอร์ อยู่ในเส้นโค้งร้อนหนัก 350℃การสูญเสียน้ำหนักเกิดจาก[Emim]BF4 EDS องค์ประกอบในแผนที่ F เป็นของ[Emim]BF4 อยู่ในสเปกตรัมอินฟราเรด 1169 cm–1 ยอดเขาที่สามารถนำมาประกอบกับ[Emim]+ในแหวน C−N−C การสั่นสะเทือนที่ไม่สมมาตร ระหว่างนั้น สเปกตรัมอินฟราเรดและภาพกล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์พิสูจน์ SIH โครงสร้างกึ่งผลึกของเส้นใยที่มีโครงสร้างที่มุ่งเน้นสูง

SIH เส้นใยแสดงคุณสมบัติทางกลและไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม ความต้านแรงดึงและการยืดตัวที่แตกแยกตามลำดับ 4 MPa และ 530% ขณะที่การดำเนินการยืดเยื้อต่อไป (ก่อนการแลกเปลี่ยนตัวทำละลาย) สามารถเพิ่มความต้านทานแรงดึงได้ถึง 55 MPa มากกว่าเส้นใยไฮโดรเจลที่มีรายงานก่อนหน้านี้ (＜10 MPa) สูงกว่าหลายเท่า การนำไอออนของมันสามารถเข้าถึง 0 45 S·m–1 และในการวาง 3 หลังจากสัปดาห์หรือในการกระตุ้นทางกลต่างๆ (กด ดัด ยืดออก) ภายใต้ความสามารถในการรักษาเสถียรภาพ

ผู้เขียนสำรวจ SIH การใช้งานที่มีศักยภาพของเส้นใยในสิ่งทอสมาร์ทที่รับรู้อันตราย โดยจะให้ SIH การรวมเส้นใยเข้ากับถุงมือเชิงพาณิชย์ ออกแบบถุงมือป้องกันสมาร์ทสำหรับหุ่นยนต์ไบโอนิค เมื่อสัมผัสกับสภาพอันตราย (ไฟ น้ำและคม) เมื่อลง ถุงมืออัจฉริยะสร้างสัญญาณไฟฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะ เพื่อระบุอันตรายเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำ

ต่อไป ผู้เขียนใช้ SIH เส้นใยถูกออกแบบมาให้สามารถระบุจำเพาะได้ ค้นหาเส้นใยและผ้าที่มือมนุษย์สัมผัสได้อย่างแม่นยำ มีการเตรียมการไว้ก่อน SIH ผ้าฐานไฟเบอร์: จะรากเดียว SIH การรวมเส้นใยเข้ากับผ้าเชิงพาณิชย์ หรือทอเป็นผ้าธรรมดา ผ่านการออกแบบระบบวงจร สามารถระบุและตำแหน่งหรือพื้นที่ที่มือสัมผัสได้อย่างแม่นยำ ซึ่งทำให้มันแตกต่างจากการสัมผัสกับวัตถุใด ๆ/ผ้าตรวจจับแบบ piezo-resistance หรือ capacitive ที่สร้างการตอบสนองโดยการกดทั้งหมด เมื่อผู้คนสวมใส่โดย SIH เมื่อผ้าที่ทำจากเส้นใย เทอร์มินัลระยะไกลสามารถควบคุมได้โดยการสัมผัส