團隊在導電纖維緯線的力學性能方面下足了功夫,通過熔融擠出方法制備了一種高彈性的透明高分子導電纖維。在編織過程中,該纖維由于線張力的作用,與發光纖維接觸的區域發生彈性形變,并被織物交織的互鎖結構所固定。“通過對高分子導電纖維的模量調控,使其在與發光經線交織時發生自適應彈性形變,形成穩定接觸界面,并使得在纖維曲面上形成了類似平面的電場分布,從而確保了織物中‘像素點’的均勻穩定發光。”彭慧勝說。
實驗結果表明,在兩根纖維發生相對滑移、旋轉、彎曲的情況下,交織發光點亮度變動范圍仍控制在5%以內,顯示織物在對折、拉伸、按壓循環變形條件下亦能保持亮度穩定,可耐受上百次的洗衣機洗滌。
多功能集成,表現出良好應用前景
除顯示織物外,彭慧勝團隊還基于編織方法實現了具有光伏織物、儲能織物、觸摸傳感織物與顯示織物的功能集成系統,使融合能量轉換與存儲、傳感與顯示等多功能于一身的織物系統成為可能。該系統在物聯網和人機交互領域,如實時定位、智能通訊、醫療輔助等方面表現出良好應用前景。
極地科考、地質勘探等野外工作場景中,只需在衣物上輕點幾下,即可實時顯示位置信息,地圖導航由“衣”指引;把顯示器穿在身上,語言障礙人群可以此作為高效便捷交流和表達的工具……這些原本存于想象中的場景,或許在不遠的將來就能走進人們的生活。
從研發思路的推陳出新,到連續制備關鍵技術的接連突破,設備的自主設計研發,再到工程化路線的不斷優化……彭慧勝團隊已把產品從實驗室里“帶了出來”,實現了發光纖維和織物的連續化穩定制備,致力于推動全柔性顯示織物的規模化應用研究。“我們也期待著產業界的合作者們加入,共同解決在實際應用中的具體問題。”彭慧勝說。(楊澤璇 岑盼 科技日報記者 王春)
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