【纤维|可拉伸、耐机洗！能穿在身上的显示器来了！】◎ 岑盼 科技日报采访人员 王春
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你有设想过“穿”在身上的显示器吗？融器件功能、纺织方法、织物形态于一体 ， 在我们穿的衣服上浏览咨询、收发讯息、事件备忘……这是研究者近年来着力探寻的方向 。
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全柔性织物显示图 。 复旦大学供图
近日 ， 复旦大学高分子科学系教授彭慧胜领衔的研究团队 ， 成功将显示器件的制备与织物编织过程实现融合 ， 在高分子复合纤维交织点集成多功能微型发光器件 ， 揭示了纤维电极之间电场分布的独特规律 ， 实现了大面积柔性显示织物和智能集成系统 。
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北京时间3月11日 ， 相关研究成果以《大面积显示织物及其功能集成系统》为题在线发表于国际知名期刊《自然》主刊 ， 审稿人评价其“创造了重要而有价值的新知识” 。
是什么使织物拥有了显示特性？其内在结构如何？“显示织物内呈现独特的搭接结构 ， 由发光经线和导电纬线交错而成 。 ”彭慧胜解释道 。 从横截面方向看 ， 其中一根为涂覆有发光材料的导电纱线 ， 另一根透明导电纤维通过编织与其经纬搭接 。 “施加交流电压后 ， 位于发光纤维上的高分子复合发光活性层在搭接点区域被电场激发 ， 就形成一个个发光‘像素点’ 。 ”就这样 ， 在电场的激发下 ， 电极和发光层凭借物理搭接即可实现有效发光 。
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该方法可以将发光器件制备与织物编织过程相统一 。 据介绍 ， 团队利用工业化编织设备 ， 已经制成了长6米、宽0.25米、含约50万个发光点的发光织物 ， 发光点之间最小的间距为0.8毫米 ， 能初步满足部分实际应用的分辨率需求 。
团队在导电纤维纬线的力学性能方面也下足了工夫 ， 通过熔融挤出方法制备了一种高弹性的透明高分子导电纤维 。 彭慧胜介绍 ， 在两根纤维发生相对滑移、旋转、弯曲的情况下 ， 交织发光点亮度变动范围仍控制在5%以内 ， 显示织物在对折、拉伸、按压循环变形条件下亦能保持亮度稳定 ， 可耐受上百次的洗衣机洗涤 。
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除显示织物之外 ， 研究团队还基于编织方法实现了光伏织物、储能织物、触摸传感织物与显示织物的功能集成系统 ， 使融合能量转换与存储、传感与显示等多功能于一身的织物系统成为可能 。 极地科考、地质勘探等野外工作场景中 ， 只需在衣物上轻点几下 ， 即可实时显示位置信息 ， 地图导航由“衣”指引；把显示器“穿”在身上 ， 语言障碍人群以此作为高效便捷交流和表达的工具……这些原存于想象中的场景 ， 或许在不远将来就能走进人们的生活 。
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“我们也期待着产业界的合作者们加入 ， 共同解决在实际应用中的具体问题 。 ”谈及显示系统的未来发展道路 ， 彭慧胜充满期待 。
来源：科技日报 文中图片、动图除标注以外均由作者提供
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