科学家开发出全编织的智能显示器

研究人员开发了一种 46 英寸的编织显示器，将智能传感器、能量收集和存储直接集成到织物中。一个国际科学家团队已经生产出一种完全编织的智能纺织品显示器，它集成了有源电子、传感、能量和光子功能。这些功能直接嵌入到使用基于纺织的工业流程制造的纤维和纱线中。

由剑桥大学领导的研究人员表示，他们的方法可能会导致听起来像科幻小说的应用：同时也是电视的窗帘、能量收集地毯以及交互式、自供电的服装和织物。

这是第一次使用完全基于纤维的制造方法将可扩展的大面积复杂系统集成到纺织品中。他们的结果发表在《自然通讯》杂志上。

尽管智能纺织品的开发最近取得了进展，但它们的功能、尺寸和形状受到当前制造工艺的限制。

通过传统的编织或针织工艺将特殊纤维整合到纺织品中，意味着它们可以融入日常用品中，从而开辟了广阔的潜在应用领域。然而，迄今为止，这些纤维的制造受到尺寸限制，或者该技术与纺织品和编织工艺不兼容。

为了使该技术与编织兼容，研究人员在每个纤维部件上涂上了能够承受足够拉伸的材料，以便它们可以用于纺织制造设备。该团队还编织了一些基于纤维的组件，以提高其可靠性和耐用性。最后，他们使用导电粘合剂和激光焊接技术将多个光纤组件连接在一起。

结合使用这些技术，他们能够通过标准、可扩展的纺织品制造工艺将多种功能整合到一大块机织织物中。

由此产生的织物可以用作显示器、监控各种输入或储存能量以备后用。该织物可以检测射频信号、触摸、光线和温度。它也可以卷起来，因为它是使用商业纺织品制造技术制造的，所以可以用这种方式制造大卷的功能性织物。

研究人员表示，他们的原型显示器为下一代电子纺织品应用铺平了道路，这些应用领域包括可以产生和储存自身能源的智能和节能建筑、物联网 (IoT)、分布式传感器网络和交互式显示器等领域。与织物结合时具有柔韧性和耐磨性。

“我们的方法是建立在微型和纳米技术、先进显示器、传感器、能源和技术纺织品制造的融合之上，”剑桥大学工程系的 Jong min Kim 教授说，他与 Luigi Occhipinti 博士和教授共同领导了这项研究马尼什·乔瓦拉。“这是朝着在日常应用中充分利用可持续、便捷的电子纤维和电子纺织品迈出的一步。而这仅仅是个开始。”

“通过集成基于光纤的电子、光子、传感和能源功能，我们可以实现全新类别的智能设备和系统，”同样来自剑桥大学工程系的 Occhipinti 说。“通过释放纺织品制造的全部潜力，我们很快就会看到智能和能源自主的物联网设备无缝集成到日常物品和许多其他行业应用中。”

研究人员正在与欧洲合作者合作，以使该技术可持续且可用于日常物品。他们还致力于将可持续材料整合为纤维成分，提供一种新型能源纺织系统。他们的柔性和功能性智能织物最终可以制成电池、超级电容器、太阳能电池板和其他设备。