前沿科技|剑桥酷炫新发明：卷起来，一块布就是一个显示屏前沿科技|投稿

文章图片

图｜智能纺织显示屏可任意折叠、弯曲、卷起（动图素材来源：Nature Communications）

文丨学术头条，作者丨吴婷婷，编审丨寇建超

某天清晨，你被昨晚设定的第五个闹钟叫醒，眼前窗帘上正为你展示着当日天气、交通等信息；起身下床之前，看看被子上显示的睡眠和身体各项指标情况，手机放在地毯上就能充电，连衣服都可以充当触摸屏、方便你随时随地处理工作事务......
这，听起来很像科幻小说的场景？
No，no，no！如今，剑桥大学的科研团队或将让这一切成为现实：
他们研发出了一种基于纺织物的智能显示屏，将智能传感器、LED 显示器、电能收集与存储直接集成到纺织物中，不仅能实时显示图表信息、交互触摸，还能够任意弯曲折卷，“一块布就是一个显示屏” 。
据介绍，该技术首次使用完全基于纤维的制造方法，将可扩展的、大面积的复杂系统集成到纺织品中，具有集成在日常物品上、可直接投入大规模机械生产的巨大潜力。
相关研究论文以“Smart textile lighting/display system with multifunctional fibre devices for large scale smart home and IoT applications”为题，已发表在科学期刊《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。
当纺织品=电子显示屏随着“智能家居”“物联网”等概念的普及，如今，智能纺织品也成为科学家们的聚焦点之一。
如果大街小巷随处可见的纺织品能充当各类电子器件，我们的生活势必会变得更加便捷、酷炫。
不过目前，智能纺织品的功能、尺寸和形状仍然受到制造工艺的限制，还无法满足这一需求。
近年来，有相关研究提出，可以通过传统的编织或针织工艺，将某些特殊的“智能纤维”直接整合到纺织品中。一旦成功，就意味着它们可以被制成日常物品，从而大大扩展智能纺织品的潜在应用。
而在此次研究中，研究团队就成功制作了一个名为 F-devices 的智能纺织品系统，该原型设备大约 46 英寸，虽然外观与普通布艺纺织物别无二致，但却完全可以作为电子显示屏运行，实时监测并显示射频信号、温度、光线、触摸信息、生物传感信息，还能自动收集并存储电量。

文章图片

图｜智能纺织显示屏展示图（动图素材来源：Nature Communications）
同时，由于它是直接使用商业纺织品制造技术制成的，原材料为纺织纤维，可以被任意卷动、折叠，具备以往智能纺织物难以达到的灵活性与柔韧度。

文章图片

图｜基于纺织物的智能显示屏（来源：Nature Communications）
研究团队表示，此次制造的原型显示器为下一代电子纺织品应用铺平了道路，这些应用可能涉及智能与节能建筑等领域，比如采用智能纺织物技术的建筑可以自行产生和存储能源。
此外，物联网、分布式传感器网络以及与纺织物集成的灵活且可穿戴的交互式显示器都将向前迈进一大步。
多重功能集于一体，太酷了！那么，该系统具体是如何实现的？
首先，研究团队将 F-射频天线、F-光电探测器、F-触摸传感器、F-温度传感器、F-生物传感器模块、F-能量存储模块 6 大纤维部件集成起来，同时以 RGB 纤维为原材料，实现了显示屏的多重功能。