4月5日，东华大学材料科学与工程学院先进功能材料课题组在Science（《科学》）上发表了题为“Single body-coupled fiber enables chipless textile electronics”的研究论文。该研究提出了基于“人体耦合”的能量交互机制，并成功研发出集无线能量采集、信息感知与传输等功能于一体的新型智能纤维，由其编织制成的智能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。这一突破性成果为人与环境的智能交互开辟了新可能，具有广泛应用前景。
目前，智能纤维的开发多基于“冯·诺依曼架构”，即以硅基芯片作为信息处理核心开发各种电子纤维功能模块，如信号采集的传感纤维、信号传输的导电纤维、信息显示的发光纤维、能量供应的发电纤维等。尽管这些功能单元可组合制成织物形态，但这种复杂的多模块集成技术还面临着一系列挑战。现阶段的智能纺织品仍依赖于芯片和电池，体积、重量和刚性大，难以同时满足人们对纺织品功能性和舒适性的需求。
“不插电”就能发光发电的纤维，到底有怎样的奥妙呢？在我们的日常生活中，电磁场和电磁波无处不在，散布在环境中的这些电磁能量就是这种新型纤维的无线驱动力。这项科创成果提出，把人体作为能量交互的载体，这开辟了一条便捷的能量“通道”，原本在大气中耗散的电磁能量优先进入纤维、人体、大地组成的回路，这一“日用而不觉”的原理，促成了“人体耦合”的新型能量交互机制。在添加特定功能材料以后，仅仅经过人体触碰，这种新型纤维就会展现发光发电的“神奇一幕”。
“这款新型纤维具有三层鞘芯结构，所采用的均是市面上比较常见的原材料。芯层为感应交变电磁场的纤维天线（镀银尼龙纤维）、中间层为提高电磁能量耦合容量的介电层（BaTiO3 复合树脂）、外层为电场敏感的发光层（ZnS复合树脂）。原材料成本低，纤维和织物的加工都能够用成熟的工艺实现，已具备量产能力。”杨伟峰说。
该工作还展示了这种基于人体耦合原理的智能纤维的几种应用：在不使用芯片和电池的情况下，实现了纤维触控发光、织物显示以及无线指令传输等功能。侯成义表示：“这种新型纤维能够运用到服装服饰、布艺装饰等日用纺织品中,当它们与人体接触时，通过发光进行可视化的传感、交互甚至高亮照明，同时它们还能对人体不同姿态动作产生独特的无线信号，进而对智能家电等电子产品进行无线遥控。这些新颖的功能有望拓展电子产品的应用场景88g20.com，甚至改变人们智慧生活的方式。”
网友评论更多
972燕刚烟u
聚焦｜张文宏：上海战疫体会及对奥密克戎的应对✅;✅;
2024/04/20 推荐
187****5594 回复 184****2783：4月8日正式开通！地铁6号线首末班车时刻有调整✅;来自衡水
187****9957 回复 184****1329：告五人现场的一对情侣✅;来自沭阳
157****6783：按最下面的历史版本✅;✅;来自商丘
6537通祥丹540
乡村行·看振兴丨生态优势助力秦岭山村产业振兴✅;✅;
2024/04/19 推荐
永久VIP：干流通水长度已超2023年 西辽河春季调度取得新突破✅;来自枣庄
158****2660：中央气象台发布强对流橙色预警 专家建议关闭门窗、减少室外活动✅;来自福清
158****8351 回复 666✅;：极端天气来袭 南非气象部门发布灾害预警✅;来自漯河
947司之瑾dg
有哪些外行人看来很蠢的设计实际上却是精妙无比？✅;✅;
2024/04/18 不推荐
欧山馨he：万科发声回应多个热点话题，今年到期境外债务折合人民币56亿元✅;
186****8826 回复 159****5535：周冬雨素颜照 韩国✅;