面向智能服裝 中國(guó)科學(xué)家成功研發(fā)可穿戴電子織物
2021年03月11日 16:06  來(lái)源:中國(guó)新聞網(wǎng)  宋體
多彩顯示屏織物展示了扭曲下的柔軟和穩(wěn)定。彭慧勝教授團(tuán)隊(duì) 供圖
多彩顯示屏織物展示了扭曲下的柔軟和穩(wěn)定。彭慧勝教授團(tuán)隊(duì) 供圖

  中新網(wǎng)北京3月11日電 (記者 孫自法)隨著電子顯示、人工智能等技術(shù)快速發(fā)展,人們穿上集計(jì)算機(jī)應(yīng)用、織物形態(tài)等于一體的“智能服裝”出行正一步步成為現(xiàn)實(shí)。

  由復(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)面向智能服裝,最新成功將顯示器件的制備與織物編織過(guò)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,揭示纖維電極之間電場(chǎng)分布的獨(dú)特規(guī)律,實(shí)現(xiàn)大面積柔性顯示織物和智能集成系統(tǒng)。

這種織物在實(shí)時(shí)定位和信息通訊中的應(yīng)用場(chǎng)景。彭慧勝教授團(tuán)隊(duì) 供圖

  中國(guó)科學(xué)家成功研發(fā)可穿戴電子織物這一重要科研成果論文,北京時(shí)間3月11日凌晨以《大面積顯示織物及其功能集成系統(tǒng)》為題,在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。該織物具有可拉伸性、透氣性和耐用性,是一種實(shí)用的理想材料,論文審稿人評(píng)價(jià)稱“創(chuàng)造了重要而有價(jià)值的新知識(shí)”。

  彭慧勝研究團(tuán)隊(duì)十多年來(lái)始終致力于智能高分子纖維與織物研發(fā),他們通過(guò)可將發(fā)光器件制備與織物編織過(guò)程相統(tǒng)一的新方法,利用工業(yè)化編織設(shè)備,最新實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)6米、寬0.25米、含約50萬(wàn)個(gè)發(fā)光點(diǎn)的發(fā)光織物,發(fā)光點(diǎn)之間最小的間距為0.8毫米,能初步滿足部分實(shí)際應(yīng)用的分辨率需求。通過(guò)更換發(fā)光材料,還可實(shí)現(xiàn)多色發(fā)光單元,得到多彩的顯示織物。

一塊6米x25厘米的顯示屏織物包含約50萬(wàn)個(gè)電發(fā)光單位。彭慧勝教授團(tuán)隊(duì) 供圖

  研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō),最新研發(fā)成功的可穿戴電子織物的發(fā)光纖維直徑可在0.2毫米至0.5毫米之間精確調(diào)控,以此為材料一針一線梭織而成的衣物,可緊貼人體不規(guī)則輪廓,像普通織物一樣輕薄透氣,確保良好的穿著舒適度。

最新研究成果相關(guān)原理示意圖。彭慧勝教授團(tuán)隊(duì) 供圖

  為滿足現(xiàn)實(shí)生活中穿在身上的衣服難免會(huì)有磕磕碰碰,也需日常清洗等要求,研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)熔融擠出方法制備出一種高彈性的透明高分子導(dǎo)電纖維,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該導(dǎo)電纖維織物在對(duì)折、拉伸、按壓循環(huán)變形條件下亦能保持亮度穩(wěn)定,可耐受上百次的洗衣機(jī)洗滌。

最新研究成果相關(guān)原理示意圖。彭慧勝教授團(tuán)隊(duì) 供圖

  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。該系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)和人機(jī)交互領(lǐng)域,如實(shí)時(shí)定位、智能通訊、醫(yī)療輔助等方面表現(xiàn)出良好應(yīng)用前景。

  彭慧勝教授表示,研究團(tuán)隊(duì)已把產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室里“帶了出來(lái)”,實(shí)現(xiàn)了發(fā)光纖維和織物的連續(xù)化穩(wěn)定制備,正致力于推動(dòng)全柔性顯示織物的規(guī)模化應(yīng)用研究!拔覀円财诖a(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”。(完)

編輯:陳少婷