全柔性布艺展示系统带“显示器”穿在身上出来了

  • 2021-03-22 14:29
  • 人民日报海外版

把衣服变成“显示器”,然后实现浏览信息、收发信息、实时导航等功能。是科学家一直探索的方向。复旦大学研究团队成功地将显示器件的制备与织造工艺相结合,实现了大面积柔性显示织物和智能集成系统。相关成果近日发表在《自然》杂志网上。

该研究团队负责人、复旦大学高分子科学教授彭慧生表示,如何在直径从几十微米到几百微米的软纤维上构建可编程发光点阵列是织物显示领域的一大难题。该团队开发了两种功能纤维,——、负载发光活性材料的聚合物复合纤维和透明导电聚合物凝胶纤维。在织造过程中通过经纬交织形成电致发光单元,通过有效的电路控制实现了一种新型柔性显示织物。

记者看到,该团队研发的“夜光经线”外观类似于生活中的普通纱线,但通电后可以发出明亮的光。彭惠生说,施加交流电压后,光纤上的聚合物复合发光活性层被搭接区的电场激发,进而形成发光的“像素”。因此,在电场的激发下,电极和发光层可以通过物理重叠实现有效发光。利用工业编织设备,团队实现了长6米、宽0.25米、约50万“像素”的显示织物,初步可以满足一些实际应用的分辨率要求。

据报道,“夜光子午线”的直径可以精确控制在0.2毫米至0.5毫米之间,使其具有超细和超软的特点。用这种方法织成的衣服能紧密跟随人体不规则的轮廓,保证轻盈透气。同时,团队在“导电纬”的力学性能上做了很大的努力,开发出的高弹性透明高分子导电纤维与“夜光经”交织时能发生自适应的弹性变形,从而形成稳定的接触界面。

实验结果表明,在两根光纤相对滑移、旋转和弯曲的情况下,交织发光照度的变化范围仍控制在5%以内;说明织物在折叠、拉伸、挤压等外力作用下,仍能保持其亮度稳定,并能经受住洗衣机数百次的洗涤。

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