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用这样的“布”做衣服,把显示器“穿”上身

2021-03-18 16:29 科技日报

导读:显示织物由发光经线和导电纬线交错搭接而成。

你有设想过显示器竟能“穿”在身上?在我们穿的衣服上实现资讯浏览、信息收发……这是研究人员近年来着力探寻的方向。

实验显示,团队制成的长6米、宽0.25米、含约50万个发光点的发光织物,在对折、拉伸等条件下亦能保持亮度稳定,可耐受上百次洗涤。

近日,复旦大学高分子科学系教授彭慧胜领衔的研究团队,成功将显示器件的制备与织物编织过程实现融合,在高分子复合纤维交织点集成多功能微型发光器件,揭示了纤维电极之间电场分布的独特规律,研制出大面积柔性显示织物和智能集成系统。相关研究成果3月11日在线发表于《自然》。

是什么使织物拥有了显示特性?其内在结构如何?“显示织物由发光经线和导电纬线交错搭接而成。”彭慧胜解释道。从横截面方向看,其中一根为涂覆有发光材料的导电纱线,另一根透明导电纤维通过编织与其经纬搭接。“施加交流电压后,位于发光纤维上的高分子复合发光活性层在搭接点区域被电场激发,就形成一个个发光‘像素点’。”就这样,在电场的激发下,电极和发光层凭借物理搭接即可实现有效发光。

该方法可以将发光器件制备与织物编织过程相统一。据介绍,团队利用工业化编织设备,已经制成了长6米、宽0.25米、含约50万个发光点的发光织物,发光点之间最小间距仅0.8毫米,能初步满足部分实际应用的分辨率需求。

团队在导电纤维纬线的力学性能方面也下足了工夫,通过熔融挤出方法制备了一种高弹性透明高分子导电纤维。彭慧胜介绍,在两根纤维发生相对滑移、旋转、弯曲的情况下,交织发光点亮度变动范围仍控制在5%以内,显示织物在对折、拉伸、按压循环变形条件下亦能保持亮度稳定,可耐受上百次的洗衣机洗涤。

除显示织物之外,研究团队还基于编织方法研制出光伏织物、储能织物、触摸传感织物与显示织物的功能集成系统,使集能量转换与存储、传感与显示等多种功能于一身的织物系统成为可能。极地科考、地质勘探等野外工作场景中,只需在衣物上轻点几下,即可实时显示位置信息,地图导航由“衣”指引;把显示器“穿”在身上,语言障碍人群也可高效便捷地进行交流和表达……这些原存于想象中的场景,或许在不远的将来就能走进人们的生活。


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