●陶勇 朱海濤

纖維廣泛存在於人們的生活中。它是一種呈絲狀或線狀的材料，一般用來製作衣物、傢俱和其他產品。

去年底，我國東華大學材料科學與工程學院研發出一種新型智能纖維。由這種纖維編織製成的智慧紡織品，無需依賴晶片和電池，便可實現發光顯示、觸控等人機交互功能。這一突破性成果為人與環境的智慧交互開闢了新可能，相關成果已發表於《科學》雜誌上。

研究人員稱，他們實現了將能量採集、資訊感知、信號傳輸等功能集成於單根纖維，使新型智慧纖維材料能夠感知外界環境變化，並根據這些變化自動調整自身性能或形態。

新型智慧纖維材料具有3層鞘芯結構：芯層為感應交變電磁場的纖維天線，中間層為提高電磁能量耦合容量的介電層，外層為對電場敏感的發光層。

值得注意的是，與其他纖維需要依靠晶元和電池才能發光發電不同，新型智慧纖維材料在沒有晶元和電池的情況下，也能發光發電。

發光發電的能量，來源於我們周圍的環境。

環顧我們的日常生活，電磁場和電磁波無處不在。散佈在環境中的這些電磁能量，就是這種新型智能纖維材料的驅動力。

通常，電磁能量會在大氣中慢慢散失掉。而利用人體耦合技術，人體作為能量交互的載體，可使電磁能量優先進入到由纖維、人體及大地形成的“能量迴圈”中，並有效利用這些電磁能量。

新型智慧纖維材料中添加了能感應電磁能量的材料，當感應到人體傳過來的電磁能量時，纖維材料及時將其轉化為光能和電能，進而發光發電。

基於發光發電、透氣性和柔軟度較好等優異性能，由新型智慧纖維材料編織而成的電子紡織品，被視為未來理想的可穿戴設備載體。

——用於智能服裝、日用紡織品的創新。

想像一下，夜晚走夜路時，由新型智慧纖維材料製成的“會發光的”書包或服飾，會讓你及時被司機看到，避免安全隱患；在遊樂場遊玩時，當地面嵌入的智慧纖維材料檢測到有人摔倒時，管理人員會收到信號，及時趕來説明……未來，新型智慧纖維材料或將為人們的生活提供較大便利。

——用於家居設備。

當“會發光的”新型智慧纖維材料用於可視化的感測、交互甚至高亮照明，人們可以實現對智慧家電等家居設備的無線遙控。

研究人員表示，接下來，他們將深入研究如何讓新型智慧纖維材料更有效地從空間中收集能量，並以此驅動纖維材料具備顯示、變形等更多功能。

隨著科技不斷進步，蓬勃發展的新型智能纖維材料，正以其獨特的魅力和潛力滲透到生活的方方面面，助力我們走向一個更加智慧、便捷、舒適的未來。據《解放軍報》