“衣服支付”来了,非接支付距离可达1.2米
量子位丰色2021/12/14 9:27:22

用手机当车钥匙、用Apple Pay感应支付,大家是不是已经不觉得稀奇了?

但未来,完成这些操作可能连手机都不需要掏了:

直接挥一下袖子就可以完成付款,打开车门人坐进去就可以启动汽车!

前提只需要你穿着衣服,一件带有NFC功能的衣服。

对,没错,最近加州大学一项研究通过把先进的磁性超材料集成到日常衣物上,成功让穿戴者与附近的NFC设备实现数字交互。

△相关研究已登上Nature子刊

并且,相比传统的NFC功能只能在10cm之内生效,这样的衣服在1.2米之内都有信号。

哇,这是到底是懒人还是忘性大的人类的福利?

给日常衣物加上NFC功能

NFC,全称近场通信,不用多说,至少大家刷门禁、坐地铁都用过。

这种无线通讯技术便宜、设备重量轻、寿命长,很适合用在可穿戴设备上。

通过在衣物上布置灵活的磁感应元件,将这些元件调谐到NFC频段就可以实现。

本次研究人员的出发点是在人身上建立全身的智能连接,所以还需在不同地方布置无线传感器(下图S1、S2、S3)进行信号收集和传输,形成磁感应网络。

这样就能把NFC功能原来只有10cm的信号范围扩展到4英尺,也就是约1.2米。

实现听起来不难,但是有三个问题想必大家都很关心:磁场干扰、衣服折叠和供电。

一个一个来。

首先,磁感应元件由排列分散、具备柔韧度、呈平面的微电子自由回路(microelectronics-free loops)组成。其内部结构通过电场限制以及准静态磁场来避免人体干扰。

△看外形,完全可以叫它“磁感应贴”

其中的接地层(groud layer)则可阻止产生的电场进入人体。

△“磁感应贴”结构示意图

其次,研究人员通过实验发现,不管是对这个元件进行弯曲、折叠还是揉搓,它的性能都不会发生变化,即能够保持频谱稳定性。

它们还可以被做成各种形状,以实现最佳的信号传输和功率分配。

而在供电方面,倒是没有什么惊喜,还是需要一个有线的外部电源与NFC读取器进行连接。

其中的无线传感器为了让体积更小,本身不自带电池,同样靠这个外部电源供电。

可直接“贴”在现成衣服上

受现代低成本乙烯基服装生产的启发,这种磁感应元件无需复杂的缝纫技术以及导线连接,加上材料本身的成本也不高,通过热压就可以直接“贴”到现成的衣服上。

在进行跑步运动时,裤子上的传感器可以测脚腕、膝盖弯曲度、速度等数据,同时与上衣跟踪到的心率和其他统计数据进行交换。

值得注意的是,虽然上衣和裤子并非连体,通过下面这样摆放感应“贴”就可以实现数据“联通”。

而像下面这样垂直交叉手臂,还能实现“人体到人体”的通信。

然后我们就能像阿凡达人那样无声交流了?

论文一作表示,除了开头展现的几个应用场景,这项技术很适合应用到医学领域,比如将临床上各种传感器集成到患者衣服上实现集中监控。

不过缺点也有,比如目前该材料只可在冷水中“存活”20分钟,要想经住日常衣服的洗涤频率,还需要开发更加耐用的磁感应材料。

不知道到时这项技术真的到来之后,是否可以真正像作者希望的那样——减轻现代电子产品给我们生活带来的负担。

你,期待不?

论文地址:

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

参考链接:

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

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

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