导读近日,来自中国科学院北京纳米能源与系统研究所、中国科学院大学、重庆大学、北京服装学院、服装材料研究开发与评价北京市重点实验室、美国佐治亚理工学院的科研人员开发出一种新型电子织物,它不仅可以实现自供电,而且还是高度灵敏及可洗的。背景电子织物(E-textiles),有时也被称为“智能服装”、“智能织物”,目前是一个非常热门的话题,它通过创新的方式促成传统纺织行业与新兴电子行业的融合。简单说,电子织物既可以由各种各样的导电材料制成,例如导电纤维、导电纱线、导电涂层、导电刺绣图案和导电叠片,也可以带有各种电子元器件,例如传感器、集成电路、LED、OLED、电池等等。首先,让我们回顾一下以往介绍过的有关“智能织物”的经典研究案例:1)韩国科学技术院(KAIST)电气工程学院教授KyungCheolChoi领导的科研团队通过将OLED(有机发光二极管)集成到织物中,开发出了世界上最具柔性,可靠性最高的可穿戴显示器。(图片来源:KAIST)2)美国俄亥俄州立大学的研究人员以0.1毫米的精度,将电路绣进布料中。如此高的精度,有望实现将传感器、内存等电子设备集成到衣物中。(图片来源:俄亥俄州立大学)3)美国北卡罗来纳州立大学开发出一种兼具柔性和弹性的触敏纤维,它可以检测到触摸、张力与扭曲,可作为电子设备的人机交互接口,应用于智能织物与可穿戴电子设备等多个领域。(图片来源:北卡罗来纳州立大学)4)美国华盛顿大学开发出一种新型智能织物,它可以制成智能衣服,存储不可见的密码,用于打开公寓或者办公室的大门;或者缝到手套的指尖部位,用于智能手机的手势控制。(图片来源:DennisWise/华盛顿大学)5)美国德雷塞尔大学的一组研究人员设计出一种类似织物材料的电极,用它可以制作成能量存储设备,例如电池和超级电容,更加快速、更不易泄露或者发生灾难性崩溃。(图片来源:德雷塞尔大学)6)谷歌公司的提花布Jacquard项目,该项目在纺织品内编织导电纱线,使衣服具有触摸敏感性与交互性,如同触摸屏一般。(图片来源:谷歌)7)瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)科学家们采用一种简单快捷的方法制造出超弹性、多元材料、高性能的纤维。这种纤维可作为传感器用于机器人手指和智能衣服。(图片来源:JAlbanKakulya/EPFL)8)英国剑桥大学、中国、意大利的研究人员展开合作,利用传统的喷墨打印技术以及廉价、安全、环境友好的石墨烯油墨,将可洗、可拉伸、透气的电子电路直接印刷到织物上,为未来智能织物和可穿戴电子设备的制造又带来了一种新方案。(图片来源:FeliceTorrisi)9)瑞典科学家开发出一种能将动能转化为电能的压电织物,织物受到的负荷越大,变得越湿润,产生的电力也越多。来源:JohanBodell/查尔姆斯理工大学10)新加坡南洋理工大学(NTUSingapore)的科学家设计出一种织物般的电源,它经过剪切、折叠或者拉伸后并不会丧失功能。(图片来源:新加坡南洋理工大学)11)美国乔治亚理工学院的研究人员开发了一种纤维织物,可以同时从阳光和运动中得到能量,为可穿戴设备、智能手机、智能设备等电子产品供电,且成本低廉,可进行规模化生产。12)美国得克萨斯大学达拉斯分校(UTD)和韩国汉阳大学科学家领导的国际科研团队开发出最新的高科技纱线“Twistron”,它可以在自身被拉伸或者扭转时产生电能。(图片来源:UTD)通过以上丰富的案例,我们能够充分领略电子织物的诸多功能,例如:信息显示、信息通信、信息存储、人机交互、能量存储等等。未来,电子织物势必在可穿戴电子、智能硬件、传感器、物联网、医疗等多个领域起到越来越重要的作用。创新今天,让我们再
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