近日從(cong)東華大學獲(huo)悉，該校科(ke)研(yan)人(ren)員成(cheng)功(gong)研(yan)發出(chu)集(ji)(ji)無線能量采集(ji)(ji)、信息(xi)感知與傳輸(shu)等功(gong)能于一體的新型智(zhi)能纖維，由其(qi)編(bian)織制成(cheng)的紡織品無需依賴(lai)芯(xin)片和(he)電池便(bian)可實現發光顯示、觸控等人(ren)機交(jiao)互功(gong)能。

　　 該成(cheng)果近(jin)日發表(biao)于國(guo)際(ji)學術期刊(kan)《科學》，被認為有(you)望改(gai)變人(ren)與(yu)環境(jing)以及人(ren)與(yu)人(ren)之間的交互方式，對功能性纖維(wei)開發以及智能紡織品在不同(tong)領域的應用具有(you)重(zhong)要(yao)啟發意義。

　　 當(dang)前，智(zhi)能(neng)(neng)可穿戴設備已成(cheng)為日常(chang)生活(huo)的一部分，并(bing)在健康監測、遠程醫療、人機(ji)交(jiao)互等領域(yu)發揮著重要作(zuo)用。相(xiang)較于傳統剛性(xing)半(ban)導體元(yuan)件(jian)或柔(rou)性(xing)薄膜(mo)器(qi)件(jian)等，由(you)智(zhi)能(neng)(neng)纖維(wei)(wei)編織成(cheng)的電子(zi)紡織品具有更好的透氣性(xing)和(he)柔(rou)軟度(du)，但目前智(zhi)能(neng)(neng)纖維(wei)(wei)開(kai)發多(duo)基于“馮·諾依曼架(jia)構”，即以(yi)硅(gui)基芯片作(zuo)為信息(xi)處(chu)理核心開(kai)發各種電子(zi)纖維(wei)(wei)功能(neng)(neng)模塊(kuai)，如(ru)信號采集的傳感(gan)纖維(wei)(wei)、能(neng)(neng)量供應的發電纖維(wei)(wei)等，復雜的多(duo)模塊(kuai)集成(cheng)必(bi)然增大了(le)紡織品的體積、重量和(he)剛性(xing)。

　　 東華大學材(cai)料科(ke)學與(yu)工(gong)程(cheng)學院先進功能(neng)(neng)材(cai)料課(ke)題組(zu)(zu)在一次實驗(yan)中(zhong)，偶然發現纖(xian)維(wei)在無線電場中(zhong)發出了光。以此為基礎(chu)，課(ke)題組(zu)(zu)開創性地提出“非馮·諾依曼(man)架(jia)構”的(de)新型(xing)智能(neng)(neng)纖(xian)維(wei)，實現了將能(neng)(neng)量采(cai)集(ji)、信息(xi)感知(zhi)與(yu)傳輸(shu)等功能(neng)(neng)集(ji)成于單根纖(xian)維(wei)中(zhong)。

　　 課題組成(cheng)員(yuan)楊偉峰表示，電磁場和(he)電磁波在(zai)生活中無處不在(zai)，這些電磁能(neng)量就是這種新(xin)型(xing)纖維的無線驅動力，而(er)人體(ti)作(zuo)為能(neng)量交互的載(zai)體(ti)，開辟了一條(tiao)便捷的“通道(dao)”，使原本在(zai)大氣中耗散的電磁能(neng)量優先進入纖維、人體(ti)、大地(di)組成(cheng)的回路。記(ji)者看(kan)到，僅(jin)是用手輕(qing)觸，這種添加(jia)了特(te)定功能(neng)材料的新(xin)型(xing)纖維便呈現了發光發電的神奇(qi)景象(xiang)。

　　 據介(jie)紹(shao)，新(xin)型纖(xian)(xian)維具有三層(ceng)鞘(qiao)芯結構，芯層(ceng)為感應交變電(dian)磁場的纖(xian)(xian)維天線（鍍銀尼龍(long)纖(xian)(xian)維）、中間層(ceng)為提高電(dian)磁能量耦合容量的介(jie)電(dian)層(ceng)、外層(ceng)為電(dian)場敏感的發光層(ceng)，原材(cai)料成(cheng)本低，纖(xian)(xian)維和(he)織物的加工都已有成(cheng)熟工藝。

　　 在不使(shi)用(yong)(yong)芯片和電(dian)池的(de)情況下(xia)，科研人(ren)員(yuan)還通(tong)過(guo)這種新型纖(xian)維(wei)實現了織(zhi)物(wu)顯示(shi)、無(wu)線(xian)指(zhi)令(ling)傳輸等(deng)功能。纖(xian)維(wei)材(cai)料改性國(guo)家重點實驗室（東華大(da)學(xue)）研究員(yuan)侯成義表示(shi)，新型纖(xian)維(wei)有望運用(yong)(yong)到服(fu)裝服(fu)飾等(deng)日(ri)用(yong)(yong)紡織(zhi)品(pin)中，當它(ta)們接(jie)觸(chu)人(ren)體時，可通(tong)過(guo)發光進行可視化的(de)傳感、交互甚至高(gao)亮照(zhao)明，還能對人(ren)體不同(tong)姿態(tai)動作產生獨特的(de)無(wu)線(xian)信(xin)號，進而對電(dian)子產品(pin)進行無(wu)線(xian)遙(yao)控，這些新功能或(huo)會改變人(ren)們智(zhi)慧生活的(de)方式。

　　 課(ke)題(ti)組表示，深入研究(jiu)如何讓新型(xing)纖維(wei)更有效地從(cong)空間中(zhong)收(shou)集能量，并以(yi)此驅動包括顯示、變形、運算等在內的更多功能，將是(shi)團(tuan)隊下一(yi)階(jie)段的工作(zuo)。

原標題：我國科學家研發出無需“插電”的發光發電纖維
記者：吳振東、余敏之
責任編輯：歐云海
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