团队在导电纤维纬线的力学性能方面下足了功夫,通过熔融挤出方法制备了一种高弹性的透明高分子导电纤维。在编织过程中,该纤维由于线张力的作用,与发光纤维接触的区域发生弹性形变,并被织物交织的互锁结构所固定。“通过对高分子导电纤维的模量调控,使其在与发光经线交织时发生自适应弹性形变,形成稳定接触界面,并使得在纤维曲面上形成了类似平面的电场分布,从而确保了织物中‘像素点’的均匀稳定发光。”彭慧胜说。
实验结果表明,在两根纤维发生相对滑移、旋转、弯曲的情况下,交织发光点亮度变动范围仍控制在5%以内,显示织物在对折、拉伸、按压循环变形条件下亦能保持亮度稳定,可耐受上百次的洗衣机洗涤。
多功能集成,表现出良好应用前景
除显示织物外,彭慧胜团队还基于编织方法实现了具有光伏织物、储能织物、触摸传感织物与显示织物的功能集成系统,使融合能量转换与存储、传感与显示等多功能于一身的织物系统成为可能。该系统在物联网和人机交互领域,如实时定位、智能通讯、医疗辅助等方面表现出良好应用前景。
极地科考、地质勘探等野外工作场景中,只需在衣物上轻点几下,即可实时显示位置信息,地图导航由“衣”指引;把显示器穿在身上,语言障碍人群可以此作为高效便捷交流和表达的工具……这些原本存于想象中的场景,或许在不远的将来就能走进人们的生活。
从研发思路的推陈出新,到连续制备关键技术的接连突破,设备的自主设计研发,再到工程化路线的不断优化……彭慧胜团队已把产品从实验室里“带了出来”,实现了发光纤维和织物的连续化稳定制备,致力于推动全柔性显示织物的规模化应用研究。“我们也期待着产业界的合作者们加入,共同解决在实际应用中的具体问题。”彭慧胜说。(杨泽璇 岑盼 科技日报记者 王春)
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