Nature | 复旦大学把衣服变成了显示器，能聊天能导航，水洗弯折都不怕

2024-04-09 10:00:54

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重磅干货，第一时间送达

梦晨发自凹非寺
量子位报道 | 公众号 QbitAI

把衣物制成显示器，甚至还可以水洗。

这项来自复旦大学的最新研究今天登上Nature。

他们实现了6米长、25厘米宽的大面积显示纺织品，其中包含50万个发光单元，间距最小可达到0.8毫米，可以满足高分辨率显示的要求。

不仅如此，衣物与智能系统的集成还改变了人机交互方式，通过加入键盘、电源与其他传感器组件，可应用于通讯，医疗等场景。

比如骑车的时候在袖子上查看导航。

通过解码脑电波为声音或语言障碍的人提供实时交流工具。

来看看是如何实现的吧！

纺织出来的“像素”

纺织品经纬线交织的结构恰好类似于显示器的像素点阵。

研究团队受到启发，研制出了发光经线和导电纬线，两者在电场的激发下仅通过空间接触就能够形成微米级的电致发光单元。

再与棉纱编织在一起就成了可显示的电子织物。

导电纬线是聚氨酯凝胶掺杂上离子液体制成的透明纤维，其透射率超过90％。

发光经线是再将硫化锌磷光体均匀涂抹在导电纬线上制成。

选择聚氨酯是因为其拥有耐摩擦、耐形变的特性。可以在外力作用下发生弹性形变，保持接触面积的稳定。

最终做到在1000次弯、拉、压循环测试后仍能保持稳定，甚至可耐受上百次的洗衣机洗涤。

为了保证各发光单元亮度一致，需要均匀涂抹硫化锌磷光体。

研究团队将导电纬线浸没在硫化锌磷光体浆料中，在干燥之前使其通过自制的微孔，使用不同直径的微孔调整磷光体涂层的厚度。

经过反复涂抹、固化后，一条30米长的发光纤维，形变造成的发光强度差异小于10％，且在不同观测角度下也保持一致。

作者团队

△ 图为彭慧胜

本文的通讯作者是来自复旦大学先进材料实验室的彭慧胜和陈培宁。

共同第一作者是复旦大学高分子科学系博士研究生施翔、硕士研究生左勇以及工程与应用技术研究院博士研究生翟鹏。

彭慧胜带领团队研究柔性显示材料已超过十年。

2009年就曾提出电致变色纤维的研究思路，但当时的电致变色仅在白天可见。

2015年提出并实现了纤维聚合物发光电化学池，并通过编成织物实现了有限数量的发光图案。

参考链接：
[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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