來源:科技日報
你有設想過“穿”在身上的顯示器嗎？融器件功能、紡織方法、織物形態于一體，在我們穿的衣服上瀏覽咨詢、收發訊息、事件備忘……這是研究者近年來著力探尋的方向。
全柔性織物顯示圖。復旦大學供圖
近日，復旦大學高分子科學系教授彭慧勝領銜的研究團隊，成功將顯示器件的制備與織物編織過程實現融合，在高分子復合纖維交織點集成多功能微型發光器件，揭示了纖維電極之間電場分布的獨特規律，實現了大面積柔性顯示織物和智能集成系統。
北京時間3月11日，相關研究成果以《大面積顯示織物及其功能集成系統》為題在線發表于國際知名期刊《自然》主刊，審稿人評價其“創造了重要而有價值的新知識”。
是什么使織物擁有了顯示特性？其內在結構如何？“顯示織物內呈現獨特的搭接結構，由發光經線和導電緯線交錯而成。”彭慧勝解釋道。從橫截面方向看，其中一根為涂覆有發光材料的導電紗線，另一根透明導電纖維通過編織與其經緯搭接。“施加交流電壓后，位于發光纖維上的高分子復合發光活性層在搭接點區域被電場激發，就形成一個個發光‘像素點’。”就這樣，在電場的激發下，電極和發光層憑借物理搭接即可實現有效發光。
該方法可以將發光器件制備與織物編織過程相統一。據介紹，團隊利用工業化編織設備，已經制成了長6米、寬0.25米、含約50萬個發光點的發光織物，發光點之間最小的間距為0.8毫米，能初步滿足部分實際應用的分辨率需求。
團隊在導電纖維緯線的力學性能方面也下足了工夫，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。彭慧勝介紹，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。
除顯示織物之外，研究團隊還基于編織方法實現了光伏織物、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。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，語言障礙人群以此作為高效便捷交流和表達的工具……這些原存于想象中的場景，或許在不遠將來就能走進人們的生活。
“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。”談及顯示系統的未來發展道路，彭慧勝充滿期待