科學家開發出全編織的智能顯示器

研究人員開發了一種 46 英寸的編織顯示器，將智能傳感器、能量收集和存儲直接集成到織物中。一個國際科學家團隊已經生產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流程制造的纖維和紗線中。

由劍橋大學領導的研究人員表示，他們的方法可能會導致聽起來像科幻小說的應用：同時也是電視的窗簾、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展的大面積復雜系統集成到紡織品中。他們的結果發表在《自然通訊》雜志上。

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

通過傳統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用領域。然而，迄今為止，這些纖維的制造受到尺寸限制，或者該技術與紡織品和編織工藝不兼容。

為了使該技術與編織兼容，研究人員在每個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備。該團隊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，他們使用導電粘合劑和激光焊接技術將多個光纖組件連接在一起。

結合使用這些技術，他們能夠通過標準、可擴展的紡織品制造工藝將多種功能整合到一大塊機織織物中。

由此產生的織物可以用作顯示器、監控各種輸入或儲存能量以備后用。該織物可以檢測射頻信號、觸摸、光線和溫度。它也可以卷起來，因為它是使用商業紡織品制造技術制造的，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用鋪平了道路，這些應用領域包括可以產生和儲存自身能源的智能和節能建筑、物聯網 (IoT)、分布式傳感器網絡和交互式顯示器等領域。與織物結合時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、先進顯示器、傳感器、能源和技術紡織品制造的融合之上，”劍橋大學工程系的 Jong min Kim 教授說，他與 Luigi Occhipinti 博士和教授共同領導了這項研究馬尼什·喬瓦拉。“這是朝著在日常應用中充分利用可持續、便捷的電子纖維和電子紡織品邁出的一步。而這僅僅是個開始。”

“通過集成基于光纖的電子、光子、傳感和能源功能，我們可以實現全新類別的智能設備和系統，”同樣來自劍橋大學工程系的 Occhipinti 說。“通過釋放紡織品制造的全部潛力，我們很快就會看到智能和能源自主的物聯網設備無縫集成到日常物品和許多其他行業應用中。”

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