科研新突破：無芯片電池智能纖維問世

4月6日，中國科研團隊成功研制出一款集成無線能量收集、信息感知和傳輸?shù)榷喙δ艿男滦?a href="http://www.ttokpm.com/v/" target="_blank">智能纖維。利用該纖維制作的紡織品無需芯片與電池即可實現(xiàn)發(fā)光顯示、觸控等人機交互。

這項研究成果已發(fā)布在《科學》期刊，名為“單體耦合纖維實現(xiàn)無晶圓片紡織電子學”。IT之家提供DOI編號：10.1126/science.adk3755。

主導該項目的是東華大學，合作方包括新加坡國立大學與安徽農(nóng)業(yè)大學。碩士生楊偉峰為論文第一作者。

同期刊發(fā)的還有來自美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校和麻省理工學院的專家評論文章。

據(jù)官方評價，此項研究有望變革人類與自然環(huán)境及人際間的互動模式，對功能性纖維和智能紡織品在各領域中的應用具有深遠影響。

新研究推導出一種基于“人體耦合”的能量互動機制。基于這種纖維制作的智能紡織品，無需芯片或電池就能實現(xiàn)發(fā)光顯示、觸控等人機交互，開創(chuàng)了人與環(huán)境互動的嶄新可能，具有廣闊的應用前景。

楊偉峰表示，該纖維設有三層鞘芯結構，皆采用市場主流材料制成。芯層為捕捉交變電磁場的纖維天線（鍍銀尼龍纖維），中間層為增強電磁能量耦合的介電層（BaTiO3 復合樹脂），外層則為電場敏感的發(fā)光層（ZnS 復合樹脂）。材料成本低廉，纖維及織物的加工采用成熟工藝，具備大規(guī)模生產(chǎn)實力。

該研究還揭示了這種基于人體耦合原理的智能纖維的多種應用：無需芯片和電池，實現(xiàn)了纖維觸摸控制發(fā)光、織物顯示以及無線指令傳輸?shù)裙δ?。研究員侯成義稱，這類纖維可用于衣物、家居用品等日常紡織品，與人接觸時，通過發(fā)光實現(xiàn)視覺化的傳感器、交互乃至光源，同時也以獨特的無線信號回應人體不同的姿態(tài)動作，實現(xiàn)對智能家電等電子設備的無線控制。這些創(chuàng)新功能或將拓寬電子產(chǎn)品的應用領域，甚至改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>