好消息!我国研制出智能纤维,不用电,不用芯片,就可发光和传输

科技大白话细聊 2024-05-12 05:01:36

近日,东华大学材料科学与工程学院宣布,他们在先进功能材料领域获得了新突破。

据悉,该团队研发的是一种智能纤维,不但可以发光照明,还可以实现信息采集、信息感知,信息传输。

而这种智能纤维和普通纤维一样,可以编织成各种纺织品。

通过动图大家也可以看到了,这种纺织品的光点,不但可以随着手势做出相应的路径,还可以随着压力不同而发生颜色变化。

其实,智能纤维的作用远不及这些,它还可以用作智能交互、可视化、传感,甚至可以利用人体不同姿态动作产生独特的无线信号,进而对智能家电等电子产品进行无线遥控。

更关键的是,这种智能纤维的编织物不需要额外供电和芯片控制,是不是非常的神奇?

那么问题来了,这种智能材料又是怎么获取能量的呢?

据了解,这种新型智能纤维,共分为三层,分别是天线层、介电层和发光层。

其中天线层,主要是用于感应交变电磁场;

中间的介电层主用来提高电磁能量耦合容量;

发光层为电场敏感材料,用于状态显示,也可用于高亮照明。

根据该团队的说法,这些材料都是市面上很普通的材料,成本也很低,比如天线用的是镀银尼龙纤维,介电层用的是BaTiO3复合树脂、发光层用的是ZnS复合树脂,因此具备量产能力。

根据能量守衡定律,没有电能这些智能纤维肯定是不可能实现这些功能的,那么该团队又是如何给这些看起来很普通的纤维赋能的呢?

原来,该团队巧妙的利用了“人体耦合”这个原理。

众所周知,在我们的生活环境中到处都是电磁场和电磁波,而这些纤维的奥妙之处就在于将能量采集、信息感知、信号传输等功能集成于单根纤维中,然后通过接触人体来为智能纤维提供电力,从而实现发光、显示、触控等人机交互功能,也就是我们前面说的“人体耦合”。

而这些纤维因为透气性和柔软度都比较好,所以可编织成各种形态的智能穿戴设备,并且可用于各个领域,如健康监测、远程医疗和人机交互等。

当然,该团队的成员也说了,尽管这些功能单元可组合制成织物形态,但这种复杂的多模块集成技术还面临着一系列挑战,因此暂时还难以满足人们对纺织品功能性和舒适性的需求。

在小编看来,虽然这些智能编织物还不够完美,但可以继续向下优化,通过不断技术迭代,来提升功能性和舒适性,并且可不断拓展新的应用领域,相信在不久的将来,这一技术一定大有可为。

据了解,该技术由东华大学主导,合作单位有新加坡国立大学和安徽农业大学,目前相关技术论文已发表至Science《科学》期刊。

注明:该文章信息来源于东华大学官微,如有侵权,请联系作者做删除处理。

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