中國(guó)學(xué)者研發(fā)神奇“織物” 可將顯示器“穿”在身上 全柔性、輕薄透氣

用智能電子織物做成柔軟的衣服，把顯示器“穿”在身上，然后就可以從所穿的衣服上瀏覽咨詢、收發(fā)訊息等，這不是科幻電影中的情節(jié)。中國(guó)的學(xué)者已經(jīng)研發(fā)出神奇的“織物”。

記者11日獲悉，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教授彭慧勝領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，成功將顯示器件的制備與織物編織過程實(shí)現(xiàn)融合，在高分子復(fù)合纖維交織點(diǎn)集成多功能微型發(fā)光器件。研究人員揭示了獨(dú)特的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了大面積柔性顯示織物和智能集成系統(tǒng)。相關(guān)研究成果北京時(shí)間11日凌晨在線發(fā)表于《自然》(Nature)主刊。

在極地科考、地質(zhì)勘探等野外工作場(chǎng)景中，只需在衣物上輕點(diǎn)幾下，即可實(shí)時(shí)顯示位置信息，地圖導(dǎo)航由“衣”指引;把顯示器“穿”在身上后語(yǔ)言障礙人群可高效便捷交流和表達(dá)……彭慧勝認(rèn)為，這些原存于想象中的場(chǎng)景，或許在不遠(yuǎn)的將來(lái)就能走進(jìn)人們的生活。

據(jù)了解，近十多年來(lái)，彭慧勝帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)始終致力于智能高分子纖維與織物研發(fā)。如何在柔軟且直徑僅為幾十至幾百微米的纖維上構(gòu)建可程序化控制的發(fā)光點(diǎn)陣列，是困擾相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家一大難題，同樣困擾著團(tuán)隊(duì)。據(jù)介紹，研究團(tuán)隊(duì)著眼于研制兩種特殊的功能纖維，通過兩者經(jīng)緯交織形成電致發(fā)光單元，通過有效的電路控制，實(shí)現(xiàn)了新型柔性顯示織物。

比起傳統(tǒng)的平板發(fā)光器件，發(fā)光纖維直徑可在0.2毫米至0.5毫米之間精確調(diào)控，奠定了其“超細(xì)超柔”的特性。據(jù)介紹，以此為材料一針一線梭織而成的衣物，可緊貼人體輪廓，像普通織物一樣輕薄透氣，穿著舒適度良好。

在現(xiàn)實(shí)生活中，穿在身上的衣服難免會(huì)有磕磕碰碰，也需日常清洗。如何能使顯示織物適應(yīng)外界環(huán)境的改變，乃至抵御住反復(fù)摩擦、彎折、拉伸等外在作用力，保證發(fā)光的穩(wěn)定性?彭慧勝告訴記者，團(tuán)隊(duì)通過熔融擠出方法制備了一種高彈性的透明高分子導(dǎo)電纖維，確保了織物中“像素點(diǎn)”均勻穩(wěn)定發(fā)光。

“這就是我們用于編織的發(fā)光纖維材料。”采訪中，彭慧勝拿起一卷纏繞于紡錘上的纖維介紹道。記者看到，這些直徑不足半毫米的纖維材料，實(shí)驗(yàn)案臺(tái)上還有多卷，顏色各異，乍一看與生活中的尋常紗線類似。“當(dāng)我們給它們通上電，它們就顯示出了獨(dú)特一面——會(huì)發(fā)明亮的光。”彭慧勝拿起手邊的一件衛(wèi)衣，展示其基本功能，衛(wèi)衣上的復(fù)旦大學(xué)校徽由發(fā)藍(lán)光的纖維編織而成，接通電源后，藍(lán)色的?；?qǐng)D案在室內(nèi)清晰可辨。

采訪中，記者了解到，這種智能電子織物，可有力推動(dòng)傳統(tǒng)紡織制造和物聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興領(lǐng)域的快速融合發(fā)展，有望催生新興技術(shù)，在某些方面給人們的生活方式帶來(lái)全新變革。“我們也期待著產(chǎn)業(yè)界的合作者們加入，共同解決在實(shí)際應(yīng)用中的具體問題。”談及顯示系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展道路，彭慧勝充滿期待。

采訪中，記者了解到，除顯示織物之外，研究團(tuán)隊(duì)還基于編織方法實(shí)現(xiàn)了光伏織物、儲(chǔ)能織物、觸摸傳感織物與顯示織物的功能集成系統(tǒng)，使融合能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)、傳感與顯示等多功能于一身的織物系統(tǒng)成為可能。(陳靜 楊澤璇)

關(guān)鍵詞： 智能電子織物