把衣服变成“显现器”,然后完成阅读资讯、收发信息、实时导航等功用,这是科学家们一直在探寻的方向。复旦大学科研团队成功将显现器材的制备与织物织造进程相交融,完成了大面积柔性显现织物和智能集成体系。相关效果近来在线发表于《天然》杂志。
科研团队负责人、复旦大学高分子科学系教授彭慧胜介绍说,如安在柔软且直径为几十微米到几百微米的纤维上构建可程序化操控的发光点阵列,是织物显现范畴的一大难题。团队研宣布两种功用纤维——负载有发光活性资料的高分子复合纤维、通明导电的高分子凝胶纤维,经过两者在织造进程中的经纬交错构成电致发光单元,并经过有用电路操控完成新式柔性显现织物。
记者看到,团队研发的“发光经线”,外观与日子中的寻常纱线相似,但通电后即可宣布亮堂的光。彭慧胜表明,施加交流电压后,坐落纤维上的高分子复合发光活性层在搭接点区域被电场激起,便构成一个个发光“像素点”。如此,在电场激起下,电极和发光层凭仗物理搭接即可完成有用发光。使用工业化织造设备,团队现在已完成长6米、宽0.25米、约含50万个“像素点”的显现织物,已能开始满意部分实践使用的分辨率需求。
据介绍,“发光经线”的直径可在0.2毫米至0.5毫米间准确调控,赋予了其超细超柔的特性,以此梭织而成的衣服,可紧贴人体不规则概括,并确保轻浮、透气。一起,团队在“导电纬线”的力学性能上下足功夫,研宣布的高弹性通明高分子导电纤维可在与“发光经线”交错时产生自适应弹性形变,然后构成安稳接触界面。
试验结果表明,在两根纤维产生相对滑移、旋转、曲折情况下,交错发光点亮度变化规模仍操控在5%以内;显现织物在半数、拉伸、按压等外力作用下也能坚持亮度安稳,可耐受上百次的洗衣机洗刷。
现在,该科研团队根据织造办法,还完成了光伏织物、储能织物、接触传感织物与显现织物的功用集成体系,使交融能量转化与存储、传感与显现等多功用于一身的织物体系成为可能。该体系在物联和人机交互范畴,如实时定位、智能通讯、医疗辅佐等方面展现出杰出使用远景。
“地质作业者在野外作业时,只需在衣服上轻点几下,就能实时显现方位信息;语言障碍者把‘显现器’穿在身上,就能与人完成高效快捷交流。”彭慧胜表明,许多曩昔存在于人们幻想中的场景,有望在不远的将来变为实际。