


CINNO Research產業資訊,最近,一個國際科學家團隊開發出一種完全基于編織工藝的智能紡織品顯示器,它集成了有源電子器件、傳感器件、能量收集和光子功能模塊。據介紹,這些功能模塊是直接嵌入到使用紡織業成熟工藝制成的纖維織物上的。?
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根據外媒Science Daily報道,該團隊由劍橋大學領導,研究人員表示這種方案可能會實現原本只能出現在科幻小說里的應用,比如兼具有電視功能的窗簾、能收集能量的地毯以及交互式、自供電型服裝或智能織物。

這是該領域第一次完全基于傳統紡織工藝制造出的集成大尺寸復雜系統、可擴展的智能織物。這項研究成果以論文的形式發表在了《自然通訊》期刊上。
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實際上,盡管在此之前智能紡織物領域已經取得了長足的進步,但目前這些智能織物產品的功能、尺寸和形狀仍然還受到制造工藝的限制。
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在此之前,科學家們已經通過傳統的編織或針織工藝將特殊纖維整合到紡織品中,這意味著它們有可能會慢慢融入我們日常生活,從而開辟一片很大的潛在應用領域。不過,迄今為止,這些纖維的制造還受到尺寸的限制,或者該技術與紡織品和編織工藝不兼容。
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為了讓該技術與編織工藝兼容,該項目的研究人員在每個纖維組件上制作了一層能夠承受足夠拉伸的材料,同時它還有助于使用傳統紡織制造設備生產。研究人員基于此方案,使用纖維編織了一些電子組件,其可靠性和耐用性得到了整體提高。最后,他們還使用導電粘合劑和激光焊接技術將多個光纖組件連接在了一起。
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結合這些技術,研究人員最終通過現有成熟的、可擴展的紡織品制造工藝將多種功能模塊整合到一塊大尺寸的智能織物上。

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由此技術制造的智能織物可以用作顯示器、監控各種輸入或存儲能量以備后用。該織物可以檢測射頻、觸摸、光線和溫度信號。它也可以卷起來,因為它是使用現有成熟紡織工藝制造的。可以想象,未來我們可以用這種方式制造大尺寸可卷起的功能性織物。
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研究人員表示,他們的這種織物顯示器原型為下一代電子紡織品應用鋪平了道路,應用領域包括可以產生和儲存自身能源的智能和節能建筑、物聯網 (IoT)、分布式傳感器網絡和交互式顯示器等領域。
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“我們的這種方法建立在微納米技術、顯示器、傳感器、能源技術和現有紡織制造工藝的融合之上,”劍橋大學工程系與Luigi Occhipinti博士以及Manish Chhowalla教授共同領導這項研究的Jong min Kim教授說道,“這是我們朝著在日常應用中充分利用可持續、便捷電子纖維和電子紡織品方向邁出的重要一步,而且這也僅僅是個開始。”
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“通過集成基于光纖的電子、光子、傳感和能源功能,我們可以設計和制造出全新類別的智能設備和系統,”同樣來自劍橋大學工程系的Occhipinti博士說,“通過釋放紡織品制造的全部潛力,我們很快就會看到自供電物聯網設備無縫集成到日常物品和許多其他行業應用中。”
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目前,這些研究人員正在與歐洲的一些合作者展開合作,以期望將該技術用到人們日常接觸的生活物品上。另外,他們還有一個研究方向——將一些可持續材料整合為纖維,進而提供一種新型能源紡織系統。據他們說,這些柔性和功能性智能織物最終可以制成電池、超級電容器、太陽能電池板和其他設備等。
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