復(fù)旦大學(xué)把衣服變成了顯示器，能聊天能導(dǎo)航，水洗彎折都不怕 | Nature
柔軟、透氣、可彎折
夢晨 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
把衣物制成顯示器，甚至還可以水洗。
這項來自復(fù)旦大學(xué)的最新研究今天登上Nature。
他們實現(xiàn)了6米長、25厘米寬的大面積顯示紡織品，其中包含50萬個發(fā)光單元，間距最小可達(dá)到0.8毫米，可以滿足高分辨率顯示的要求。
不僅如此，衣物與智能系統(tǒng)的集成還改變了人機(jī)交互方式，通過加入鍵盤、電源與其他傳感器組件，可應(yīng)用于通訊，醫(yī)療等場景。
比如騎車的時候在袖子上查看導(dǎo)航。
通過解碼腦電波為聲音或語言障礙的人提供實時交流工具。
來看看是如何實現(xiàn)的吧！
紡織出來的“像素”
紡織品經(jīng)緯線交織的結(jié)構(gòu)恰好類似于顯示器的像素點陣。
研究團(tuán)隊受到啟發(fā)，研制出了發(fā)光經(jīng)線和導(dǎo)電緯線，兩者在電場的激發(fā)下僅通過空間接觸就能夠形成微米級的電致發(fā)光單元。
再與棉紗編織在一起就成了可顯示的電子織物。
導(dǎo)電緯線是聚氨酯凝膠摻雜上離子液體制成的透明纖維，其透射率超過90％。
發(fā)光經(jīng)線是再將硫化鋅磷光體均勻涂抹在導(dǎo)電緯線上制成。
選擇聚氨酯是因為其擁有耐摩擦、耐形變的特性。可以在外力作用下發(fā)生彈性形變，保持接觸面積的穩(wěn)定。
最終做到在1000次彎、拉、壓循環(huán)測試后仍能保持穩(wěn)定，甚至可耐受上百次的洗衣機(jī)洗滌。
為了保證各發(fā)光單元亮度一致，需要均勻涂抹硫化鋅磷光體。
研究團(tuán)隊將導(dǎo)電緯線浸沒在硫化鋅磷光體漿料中，在干燥之前使其通過自制的微孔，使用不同直徑的微孔調(diào)整磷光體涂層的厚度。
經(jīng)過反復(fù)涂抹、固化后，一條30米長的發(fā)光纖維，形變造成的發(fā)光強(qiáng)度差異小于10％，且在不同觀測角度下也保持一致。
作者團(tuán)隊
△ 圖為彭慧勝
本文的通訊作者是來自復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實驗室的彭慧勝和陳培寧。
共同第一作者是復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系博士研究生施翔、碩士研究生左勇以及工程與應(yīng)用技術(shù)研究院博士研究生翟鵬。
彭慧勝帶領(lǐng)團(tuán)隊研究柔性顯示材料已超過十年。
2009年就曾提出電致變色纖維的研究思路，但當(dāng)時的電致變色僅在白天可見。
2015年提出并實現(xiàn)了纖維聚合物發(fā)光電化學(xué)池，并通過編成織物實現(xiàn)了有限數(shù)量的發(fā)光圖案。
參考鏈接：
[1]https://www.nature.com/articles/s41586-021-03295-8
[2]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_11643728
[3]https://nyxr-home.com/44954.html
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