研究人員開發(fā)了一種 46 英寸的編織顯示器，將智能傳感器、能量收集和存儲(chǔ)直接集成到織物中。一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)生產(chǎn)出一種完全編織的智能紡織品顯示器，它集成了有源電子、傳感、能量和光子功能。這些功能直接嵌入到使用基于紡織的工業(yè)流程制造的纖維和紗線中。

由劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員表示，他們的方法可能會(huì)導(dǎo)致聽起來像科幻小說的應(yīng)用：同時(shí)也是電視的窗簾、能量收集地毯以及交互式、自供電的服裝和織物。

這是第一次使用完全基于纖維的制造方法將可擴(kuò)展的大面積復(fù)雜系統(tǒng)集成到紡織品中。他們的結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

盡管智能紡織品的開發(fā)最近取得了進(jìn)展，但它們的功能、尺寸和形狀受到當(dāng)前制造工藝的限制。

通過傳統(tǒng)的編織或針織工藝將特殊纖維整合到紡織品中，意味著它們可以融入日常用品中，從而開辟了廣闊的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。然而，迄今為止，這些纖維的制造受到尺寸限制，或者該技術(shù)與紡織品和編織工藝不兼容。

為了使該技術(shù)與編織兼容，研究人員在每個(gè)纖維部件上涂上了能夠承受足夠拉伸的材料，以便它們可以用于紡織制造設(shè)備。該團(tuán)隊(duì)還編織了一些基于纖維的組件，以提高其可靠性和耐用性。最后，他們使用導(dǎo)電粘合劑和激光焊接技術(shù)將多個(gè)光纖組件連接在一起。

結(jié)合使用這些技術(shù)，他們能夠通過標(biāo)準(zhǔn)、可擴(kuò)展的紡織品制造工藝將多種功能整合到一大塊機(jī)織織物中。

由此產(chǎn)生的織物可以用作顯示器、監(jiān)控各種輸入或儲(chǔ)存能量以備后用。該織物可以檢測(cè)射頻信號(hào)、觸摸、光線和溫度。它也可以卷起來，因?yàn)樗鞘褂蒙虡I(yè)紡織品制造技術(shù)制造的，所以可以用這種方式制造大卷的功能性織物。

研究人員表示，他們的原型顯示器為下一代電子紡織品應(yīng)用鋪平了道路，這些應(yīng)用領(lǐng)域包括可以產(chǎn)生和儲(chǔ)存自身能源的智能和節(jié)能建筑、物聯(lián)網(wǎng) (IoT)、分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)和交互式顯示器等領(lǐng)域。與織物結(jié)合時(shí)具有柔韌性和耐磨性。

“我們的方法是建立在微型和納米技術(shù)、先進(jìn)顯示器、傳感器、能源和技術(shù)紡織品制造的融合之上，”劍橋大學(xué)工程系的 Jong min Kim 教授說，他與 Luigi Occhipinti 博士和教授共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究馬尼什·喬瓦拉。“這是朝著在日常應(yīng)用中充分利用可持續(xù)、便捷的電子纖維和電子紡織品邁出的一步。而這僅僅是個(gè)開始。”

“通過集成基于光纖的電子、光子、傳感和能源功能，我們可以實(shí)現(xiàn)全新類別的智能設(shè)備和系統(tǒng)，”同樣來自劍橋大學(xué)工程系的 Occhipinti 說。“通過釋放紡織品制造的全部潛力，我們很快就會(huì)看到智能和能源自主的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無縫集成到日常物品和許多其他行業(yè)應(yīng)用中。”

研究人員正在與歐洲合作者合作，以使該技術(shù)可持續(xù)且可用于日常物品。他們還致力于將可持續(xù)材料整合為纖維成分，提供一種新型能源紡織系統(tǒng)。他們的柔性和功能性智能織物最終可以制成電池、超級(jí)電容器、太陽能電池板和其他設(shè)備。