用這樣的“布”做衣服 顯示器“穿”上身

實(shí)驗(yàn)顯示，團(tuán)隊制成的長6米、寬0.25米、含約50萬個發(fā)光點(diǎn)的發(fā)光織物，在對折、拉伸等條件下亦能保持亮度穩(wěn)定，可耐受上百次洗滌。

你有設(shè)想過顯示器竟能“穿”在身上?在我們穿的衣服上實(shí)現(xiàn)資訊瀏覽、信息收發(fā)……這是研究人員近年來著力探尋的方向。

近日，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，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，揭示了纖維電極之間電場分布的獨(dú)特規(guī)律，研制出大面積柔性顯示織物和智能集成系統(tǒng)。相關(guān)研究成果3月11日在線發(fā)表于《自然》。

是什么使織物擁有了顯示特性?其內(nèi)在結(jié)構(gòu)如何?“顯示織物由發(fā)光經(jīng)線和導(dǎo)電緯線交錯搭接而成。”彭慧勝解釋道。從橫截面方向看，其中一根為涂覆有發(fā)光材料的導(dǎo)電紗線，另一根透明導(dǎo)電纖維通過編織與其經(jīng)緯搭接。“施加交流電壓后，位于發(fā)光纖維上的高分子復(fù)合發(fā)光活性層在搭接點(diǎn)區(qū)域被電場激發(fā)，就形成一個個發(fā)光‘像素點(diǎn)’。”就這樣，在電場的激發(fā)下，電極和發(fā)光層憑借物理搭接即可實(shí)現(xiàn)有效發(fā)光。

該方法可以將發(fā)光器件制備與織物編織過程相統(tǒng)一。據(jù)介紹，團(tuán)隊利用工業(yè)化編織設(shè)備，已經(jīng)制成了長6米、寬0.25米、含約50萬個發(fā)光點(diǎn)的發(fā)光織物，發(fā)光點(diǎn)之間最小間距僅0.8毫米，能初步滿足部分實(shí)際應(yīng)用的分辨率需求。

團(tuán)隊在導(dǎo)電纖維緯線的力學(xué)性能方面也下足了工夫，通過熔融擠出方法制備了一種高彈性透明高分子導(dǎo)電纖維。彭慧勝介紹，在兩根纖維發(fā)生相對滑移、旋轉(zhuǎn)、彎曲的情況下，交織發(fā)光點(diǎn)亮度變動范圍仍控制在5%以內(nèi)，顯示織物在對折、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。

除顯示織物之外，研究團(tuán)隊還基于編織方法研制出光伏織物、儲能織物、觸摸傳感織物與顯示織物的功能集成系統(tǒng)，使集能量轉(zhuǎn)換與存儲、傳感與顯示等多種功能于一身的織物系統(tǒng)成為可能。極地科考、地質(zhì)勘探等野外工作場景中，只需在衣物上輕點(diǎn)幾下，即可實(shí)時顯示位置信息，地圖導(dǎo)航由“衣”指引;把顯示器“穿”在身上，語言障礙人群也可高效便捷地進(jìn)行交流和表達(dá)……這些原存于想象中的場景，或許在不遠(yuǎn)的將來就能走進(jìn)人們的生活。

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責(zé)任編輯：Rex_08