最近，一个国际科学家团队开发出一种完全基于编织工艺的智能纺织品显示器，它集成了有源电子器件、传感器件、能量收集和光子功能模块。据介绍，这些功能模块是直接嵌入到使用纺织业成熟工艺制成的纤维织物上的。
根据外媒Science Daily报道，该团队由剑桥大学领导，研究人员表示这种方案可能会实现原本只能出现在科幻小说里的应用，比如兼具有电视功能的窗帘、能收集能量的地毯以及交互式、自供电型服装或智能织物。
这是该领域第一次完全基于传统纺织工艺制造出的集成大尺寸复杂系统、可扩展的智能织物。这项研究成果以论文的形式发表在了《自然通讯》期刊上。
实际上，尽管在此之前智能纺织物领域已经取得了长足的进步，但目前这些智能织物产品的功能、尺寸和形状仍然还受到制造工艺的限制。
在此之前，科学家们已经通过传统的编织或针织工艺将特殊纤维整合到纺织品中，这意味着它们有可能会慢慢融入我们日常生活，从而开辟一片很大的潜在应用领域。不过，迄今为止，这些纤维的制造还受到尺寸的限制，或者该技术与纺织品和编织工艺不兼容。
为了让该技术与编织工艺兼容，该项目的研究人员在每个纤维组件上制作了一层能够承受足够拉伸的材料，同时它还有助于使用传统纺织制造设备生产。研究人员基于此方案，使用纤维编织了一些电子组件，其可靠性和耐用性得到了整体提高。最后，他们还使用导电粘合剂和激光焊接技术将多个光纤组件连接在了一起。
结合这些技术，研究人员最终通过现有成熟的、可扩展的纺织品制造工艺将多种功能模块整合到一块大尺寸的智能织物上。
由此技术制造的智能织物可以用作显示器、监控各种输入或存储能量以备后用。该织物可以检测射频、触摸、光线和温度信号。它也可以卷起来，因为它是使用现有成熟纺织工艺制造的。可以想象，未来我们可以用这种方式制造大尺寸可卷起的功能性织物。
研究人员表示，他们的这种织物显示器原型为下一代电子纺织品应用铺平了道路，应用领域包括可以产生和储存自身能源的智能和节能建筑、物联网 (IoT)、分布式传感器网络和交互式显示器等领域。
“我们的这种方法建立在微纳米技术、显示器、传感器、能源技术和现有纺织制造工艺的融合之上，”剑桥大学工程系与Luigi Occhipinti博士以及Manish Chhowalla教授共同领导这项研究的Jong min Kim教授说道，“这是我们朝着在日常应用中充分利用可持续、便捷电子纤维和电子纺织品方向迈出的重要一步，而且这也仅仅是个开始。”
“通过集成基于光纤的电子、光子、传感和能源功能，我们可以设计和制造出全新类别的智能设备和系统，”同样来自剑桥大学工程系的Occhipinti博士说，“通过释放纺织品制造的全部潜力，我们很快就会看到自供电物联网设备无缝集成到日常物品和许多其他行业应用中。”
目前，这些研究人员正在与欧洲的一些合作者展开合作，以期望将该技术用到人们日常接触的生活物品上。另外，他们还有一个研究方向——将一些可持续材料整合为纤维，进而提供一种新型能源纺织系统。据他们说，这些柔性和功能性智能织物最终可以制成电池、超级电容器、太阳能电池板和其他设备等。
