中国科学家研发出无需插电的发光发电纤维

东华大学材料科学与工程学院先进功能材料课题组近期在智能纤维领域取得了重大突破，成功研发出一种新型智能纤维。这种纤维集成了无线能量采集、信息感知与传输等多种功能，并且能够编织成智能纺织品，这些纺织品无需依赖传统的芯片和电池就能实现发光显示、触控等人机交互功能。

这项创新成果的核心在于提出了一种基于“人体耦合”的能量交互机制，并开发了“非冯·诺依曼架构”的智能纤维。这种新型纤维通过将能量采集、信息感知、信号传输等功能集成于单根纤维中，简化了可穿戴设备和智能纺织品的硬件结构，优化了其可穿戴性和功能性。

该智能纤维具有三层鞘芯结构，采用的原材料在市场上比较常见，包括感应交变电磁场的纤维天线（镀银尼龙纤维）、提高电磁能量耦合容量的介电层（BaTiO3复合树脂）以及对电场敏感的发光层（ZnS复合树脂）。这些材料的成本低，且纤维和织物的加工能够使用成熟的工艺实现，已具备量产能力。

这项研究不仅在学术上具有重要意义，而且在实际应用中也展现出巨大的潜力。智能纺织品的应用场景非常广泛，可以用于服装服饰、布艺装饰等日用纺织品中。当这些纺织品与人体接触时，它们可以通过发光进行可视化的传感、交互甚至高亮照明，同时还能对人体不同姿态动作产生独特的无线信号，进而对智能家电等电子产品进行无线遥控。

东华大学的这项研究成果已经发表在国际学术期刊《科学》上，受到了国际科学界的高度评价。同行专家认为，这一成果有望改变人与环境以及人与人之间的交互方式，对功能性纤维的开发以及智能纺织品在不同领域的应用具有重要的启发意义。此外，这种智能纤维和纺织品能够在不干扰人们日常活动的情况下大规模采集身体触觉数据，有望影响人体物理交互研究用基础模型的发展。

东华大学科研团队的这一突破性成果，不仅展示了该校在智能纤维材料与器件研究领域的深厚积累和创新能力，也为未来智能纺织品的发展和应用开辟了新的可能性。随着研究的深入和相关技术的成熟，我们有理由相信，智能纺织品将在不久的将来为人们的生活带来更多便利和惊喜。