科研新突破：无芯片电池智能纤维问世

4月6日，中国科研团队成功研制出一款集成无线能量收集、信息感知和传输等多功能的新型智能纤维。利用该纤维制作的纺织品无需芯片与电池即可实现发光显示、触控等人机交互。

这项研究成果已发布在《科学》期刊，名为“单体耦合纤维实现无晶圆片纺织电子学”。IT之家提供DOI编号：10.1126/science.adk3755。

主导该项目的是东华大学，合作方包括新加坡国立大学与安徽农业大学。硕士生杨伟峰为论文第一作者。

同期刊发的还有来自美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和麻省理工学院的专家评论文章。

据官方评价，此项研究有望变革人类与自然环境及人际间的互动模式，对功能性纤维和智能纺织品在各领域中的应用具有深远影响。

新研究推导出一种基于“人体耦合”的能量互动机制。基于这种纤维制作的智能纺织品，无需芯片或电池就能实现发光显示、触控等人机交互，开创了人与环境互动的崭新可能，具有广阔的应用前景。

杨伟峰表示，该纤维设有三层鞘芯结构，皆采用市场主流材料制成。芯层为捕捉交变电磁场的纤维天线（镀银尼龙纤维），中间层为增强电磁能量耦合的介电层（BaTiO3 复合树脂），外层则为电场敏感的发光层（ZnS 复合树脂）。材料成本低廉，纤维及织物的加工采用成熟工艺，具备大规模生产实力。

该研究还揭示了这种基于人体耦合原理的智能纤维的多种应用：无需芯片和电池，实现了纤维触摸控制发光、织物显示以及无线指令传输等功能。研究员侯成义称，这类纤维可用于衣物、家居用品等日常纺织品，与人接触时，通过发光实现视觉化的传感器、交互乃至光源，同时也以独特的无线信号回应人体不同的姿态动作，实现对智能家电等电子设备的无线控制。这些创新功能或将拓宽电子产品的应用领域，甚至改变人们的生活方式。