復旦大學教授介紹最新成果：地圖導航由“衣”指引，顯示器“穿”在身上

彭慧勝教授告訴俄羅斯衛星通訊社，極地科考、地質勘探等野外工作場景中，只需在衣物上輕點幾下，即可實時顯示位置信息，地圖導航由“衣”指引，把顯示器“穿”在身上，語言障礙人群以此作為高效便捷交流和表達的工具……這些原存於想象中的場景，或許在不遠將來能走進人們的生活。

在介紹這項最新研究成果的工作原理時，彭慧勝教授說：“顯示織物內呈現獨特的搭接結構，由發光經線和導電緯線交錯而成。從橫截面方向看，其中一根為塗覆有發光材料的導電紗線，另一根透明導電纖維通過編織與其經緯搭接。施加交流電壓後，位於發光纖維上的高分子復合發光活性層在搭接點區域被電場激發，就形成一個個發光‘像素點’。就這樣，在電場的激發下，電極和發光層憑借物理搭接即可實現有效發光，該方法可以將發光器件制備與織物編織過程相統一，利用工業化編織設備，實現了長6米、寬0.25米、含約50萬個發光點的發光織物，發光點之間最小的間距為0.8毫米，能初步滿足部分實際應用的分辨率需求。通過更換發光材料，還可實現多色發光單元，得到多彩的顯示織物。”

此外，彭慧勝教授團隊研究發現，具有高曲率表面的纖維相互接觸時，在接觸區域會形成不均勻的電場分布，這樣的電場不利於器件在變形過程中穩定工作。而在現實生活中，穿在身上的衣服難免會有磕磕碰碰，也需日常清洗。因此，研究團隊在導電纖維緯線的力學性能方面下足了功夫，通過熔融擠出方法制備了一種高彈性的透明高分子導電纖維。

彭慧勝教授說：“在編織過程中，該纖維由於線張力的作用，與發光纖維接觸的區域發生彈性形變，並被織物交織的互鎖結構所固定。通過對高分子導電纖維的模量調控，使其在與發光經線交織時發生自適應彈性形變，從而形成穩定接觸界面，並使得在纖維曲面上形成了類似平面的電場分布，從而確保了織物中‘像素點’的均勻穩定發光。”

實驗結果表明，在兩根纖維發生相對滑移、旋轉、彎曲的情況下，交織發光點亮度變動範圍仍控制在5%以內，顯示織物在對折、拉伸、按壓循環變形條件下亦能保持亮度穩定，可耐受上百次的洗衣機洗滌。

除顯示織物之外，研究團隊還基於編織方法實現了光伏織物、儲能織物、觸摸傳感織物與顯示織物的功能集成系統，使融合能量轉換與存儲、傳感與顯示等多功能於一身的織物系統成為可能。該系統在物聯網和人機交互領域，如實時定位、智能通訊、醫療輔助等方面表現出良好應用前景。