我国科研团队研发出“不插电”也能发光发电的新型智能纤维

图为论文揭橥截图。

据悉，这一打破性成果为人与环境的智能交互开辟了新可能。
东华大学材料科学与工程学院博士研究生杨伟峰为论文第一作者，纤维材料改性国家重点实验室（东华大学）王宏志教授、侯成义研究员，以及东华大学材料科学与工程学院张青红研究员为论文通讯作者。
该研究事情由东华大学作为唯一通讯单位主导完成，互助单位包括新加坡国立大学与安徽农业大学。

随着科技不断发展，智能可穿着设备正逐渐成为我们生活的一部分，并在康健监测、远程医疗和人机交互等领域发挥着越来越主要的浸染。
相较于传统刚性半导体元件或柔性薄膜器件等，由智能纤维编织而成的电子纺织品具有更好的透气性和优柔度，被视为空想的可穿着设备载体。
目前，智能纤维的开拓多基于“冯诺依曼架构”，即以硅基芯片作为信息处理核心开拓各种电子纤维功能模块，如旗子暗记采集的传感纤维、旗子暗记传输的导电纤维、信息显示的发光纤维、能量供应的发电纤维等。
只管这些功能单元可组合制成织物形态，但这种繁芜的多模块集成技能还面临着一系列寻衅。
现阶段的智能纺织品仍依赖于芯片和电池，体积、重量和刚性大，难以同时知足人们对纺织品功能性和舒适性的需求。

该研究中，东华大学科研团队首创性地提出了“非冯诺伊曼架构”的新型智能纤维，有效地简化了可穿着设备和智能纺织品的硬件构造，优化了它们的可穿着性。
该事情实现了将能量采集、信息感知、旗子暗记传输等功能集成于单根纤维中，并通过编织制成不依赖芯片和电池的智能纺织品。

“不插电”就能发光发电的纤维，个中到底有若何的奥妙呢？在我们的日常生活中，电磁场和电磁波无处不在，散布在环境中的这些电磁能量便是这种新型纤维的无线驱动力。
而这些能量又是如何“通报”到纤维上面的呢？答案便是我们的身体。
该事情提出把人体作为能量交互的载体，开辟了一条便捷的能量“通道”，原来在大气中耗散的电磁能量优前辈入纤维、人体、大地组成的回路，正好便是这一“日用而不觉”的事理，匆匆成了“人体耦合”的新型能量交互机制。
在添加特定功能材料往后，仅仅经由人体触碰，这种新型纤维就会展现发光发电的“神奇一幕”。

“这款新型纤维具有三层鞘芯构造，所采取的均是市情上比较常见的原材料。
芯层为感应交变电磁场的纤维天线（镀银尼龙纤维）、中间层为提高电磁能量耦合容量的介电层（BaTiO3复合树脂）、外层为电场敏感的发光层（ZnS复合树脂）。
原材料本钱低，纤维和织物的加工都能够用成熟的工艺实现，已具备量产能力。
”杨伟峰说。

侯成义研究员先容，这种新型纤维能够利用到服装衣饰、布艺装饰等日用纺织品中,当它们与人体打仗时，通过发光进行可视化的传感、交互乃至高亮照明，同时它们还能对人体不同姿态动作产生独特的无线旗子暗记，进而对智能家电等电子产品进行无线遥控，“这些新颖的功能有望拓展电子产品的运用处景，乃至改变人们聪慧生活的办法”。

任务编辑：梁国胜

来源：中国青年报客户端