由于具有更好的透气性和优柔度,由智能纤维编织而成的电子纺织品被视为空想的可穿着设备载体。然而现有的电子织物每每是基于“冯·诺依曼架构”去构建不同的功能性纤维组件,然后再把它和芯片进行集成,这样每每会在穿着舒适性、无缝集成和续航等方面带来各种各样的问题。
基于“人体耦合”的能量交互机制,东华大学材料科学与工程学院前辈功能材料课题组首创性地研发出“非冯·诺依曼架构”的新型智能纤维,实现了将能量采集、信息感知与传输等功能集成于单根纤维中,而由这种纤维编织制成的纺织品无需依赖芯片和电池便可实现发光显示、触控等人机交互功能。这不仅可以简化硬件构造,更能让智能纺织品摆脱传统电池和芯片的束缚,实现真正的无线智能化。
那么,这种智能纤维究竟是如何实现不插电就发光的呢?原来,它奥妙地利用了环境中的电磁能量作为无线驱动力,然后通过“人体”这个导体将这些能量通报到纤维上,匆匆成了“人体耦合”的能量交互。在添加特定功能材料往后,用手轻轻触碰,这种新型纤维就会涌现发光发电的“神奇一幕”。

据先容,这款新型纤维具有三层鞘芯构造,内层是感应交变电磁场的纤维天线(镀银尼龙纤维),中层是提高电磁能量耦合容量的介电层(BaTiO3 复合树脂),外层是电场敏感的发光层(ZnS复合树脂)。这些原材料都是市情上常见的,本钱较低,且利用成熟的工艺,纤维和织物的加工能够具备量产的条件。
这种新型纤维的出身不仅为智能纺织品供应了新的设计空间,还有助于推动电子产品在日常生活中的广泛利用。课题组表示,它可利用到服装衣饰、布艺装饰等日用纺织品中,在与人体打仗时,它可以通过发光来实现可视化的传感、交互乃至高亮照明,更引人瞩目的是,这些纤维能够识别人体不同的动作和姿态,从而产生特定的无线旗子暗记,实现对智能家电等电子产品的无线遥控。这意味着我们间隔一个更加智能互联的生活办法又近了一步。
资料来源于东华大学
撰稿:程清慧
原标题:《取得打破!
这种“布料”穿上身就能发光发电》