4 月 6 日消息,,我國(guó)科學(xué)家成功研發(fā)出了一種集無(wú)線能量采集,、信息感知與傳輸?shù)裙δ苡谝惑w的新型智能纖維,,由其編織制成的紡織品無(wú)需依賴芯片和電池便可實(shí)現(xiàn)發(fā)光顯示,、觸控等人機(jī)交互功能,。
目前,,相關(guān)研究已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,,題為“Single body-coupled fiber enables chipless textile electronics”,。附 DOI: 10.1126/science.adk3755,。
該研究工作由東華大學(xué)作為唯一通訊單位主導(dǎo)完成,合作單位包括新加坡國(guó)立大學(xué)與安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),。東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生楊偉峰為論文第一作者,。
同期,《科學(xué)》還邀請(qǐng)美國(guó)伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校、麻省理工學(xué)院的專家對(duì)該成果進(jìn)行了評(píng)述報(bào)道,。
官方表示,,該成果被認(rèn)為有望改變?nèi)伺c環(huán)境以及人與人之間的交互方式,對(duì)功能性纖維開發(fā)以及智能紡織品在不同領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要啟發(fā)意義,。
據(jù)介紹,,該研究提出了基于“人體耦合”的能量交互機(jī)制,由這種新型智能纖維編織制成的智能紡織品無(wú)需依賴芯片和電池便可實(shí)現(xiàn)發(fā)光顯示,、觸控等人機(jī)交互功能,,這一突破性成果為人與環(huán)境的智能交互開辟了新可能,具有廣泛應(yīng)用前景,。
楊偉峰表示,,“這款新型纖維具有三層鞘芯結(jié)構(gòu),所采用的均是市面上比較常見的原材料,。芯層為感應(yīng)交變電磁場(chǎng)的纖維天線(鍍銀尼龍纖維),、中間層為提高電磁能量耦合容量的介電層(BaTiO3 復(fù)合樹脂)、外層為電場(chǎng)敏感的發(fā)光層(ZnS 復(fù)合樹脂),。原材料成本低,纖維和織物的加工都能夠用成熟的工藝實(shí)現(xiàn),,已具備量產(chǎn)能力,。”
該工作還展示了這種基于人體耦合原理的智能纖維的幾種應(yīng)用:在不使用芯片和電池的情況下,,實(shí)現(xiàn)了纖維觸控發(fā)光,、織物顯示以及無(wú)線指令傳輸?shù)裙δ堋:畛闪x研究員表示,,“這種新型纖維能夠運(yùn)用到服裝服飾,、布藝裝飾等日用紡織品中,當(dāng)它們與人體接觸時(shí),,通過發(fā)光進(jìn)行可視化的傳感,、交互甚至高亮照明,同時(shí)它們還能對(duì)人體不同姿態(tài)動(dòng)作產(chǎn)生獨(dú)特的無(wú)線信號(hào),,進(jìn)而對(duì)智能家電等電子產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)線遙控,。這些新穎的功能有望拓展電子產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景,甚至改變?nèi)藗冎腔凵畹姆绞??!?/p>