取得突破！这种“布料”穿上身就能发光发电

“那一根根纤维，摸起来与纺线并无二致，当像蜻蜓点水一样接触到水，却被瞬间点亮。”东华大学科研团队成功研发出一种无需芯片和电池就能发光发电的智能纤维。这一重大研究成果近日不仅登上了国际顶级学术期刊《科学》，更被认为有望改变人与环境以及人与人之间的交互方式，具有广泛应用前景。

因为具有更好的透气性和柔软度，由智能纤维编织而成的电子纺织品被视为理想的可穿戴设备载体。然而现有的电子织物往往是基于“冯·诺依曼架构”去构建不同的功能性纤维组件，然后再把它和芯片进行集成，这样往往会在穿戴舒适性、无缝集成和续航等方面带来各种各样的问题。

基于“人体耦合”的能量交互机制，东华大学材料科学与工程学院先进功能材料课题组开创性地研发出“非冯·诺依曼架构”的新型智能纤维，实现了将能量采集、信息感知与传输等功能集成于单根纤维中，而由这种纤维编织制成的纺织品无需依赖芯片和电池便可实现发光显示、触控等人机交互功能。这不仅可以简化硬件结构，更能让智能纺织品摆脱传统电池和芯片的束缚，实现真正的无线智能化。

那么，这种智能纤维究竟是如何实现不插电就发光的呢？原来，它巧妙地利用了环境中的电磁能量作为无线驱动力，然后通过“人体”这个导体将这些能量传递到纤维上，促成了“人体耦合”的能量交互。在添加特定功能材料以后，用手轻轻触碰，这种新型纤维就会出现发光发电的“神奇一幕”。

据介绍，这款新型纤维具有三层鞘芯结构，内层是感应交变电磁场的纤维天线（镀银尼龙纤维），中层是提高电磁能量耦合容量的介电层（BaTiO3 复合树脂），外层是电场敏感的发光层（ZnS复合树脂）。这些原材料都是市面上常见的，成本较低，且利用成熟的工艺，纤维和织物的加工能够具备量产的条件。

这种新型纤维的诞生不仅为智能纺织品提供了新的设计空间，还有助于推动电子产品在日常生活中的广泛运用。课题组表示，它可运用到服装服饰、布艺装饰等日用纺织品中，在与人体接触时，它可以通过发光来实现可视化的传感、交互甚至高亮照明，更引人注目的是，这些纤维能够识别人体不同的动作和姿态，从而产生特定的无线信号，实现对智能家电等电子产品的无线遥控。这意味着我们距离一个更加智能互联的生活方式又近了一步。

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资料来源于东华大学

撰稿：程清慧

编辑：李冰倩

责编：高　琴

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