通用水传输打印使可穿戴电子产品的响应性织纤维具有可扩展的结构色彩
Yuanhao Chen1, Yuan Liu1, Cristian Valenzuela1
1School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin, 300350, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 25, 2025
概括
研究人员开发了一种新方法,用于为智能织品制造多彩,响应敏捷的纤维. 这种技术使先进的电子纤维具有可调光学和传感能力的可扩展生产成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 织工程 织工程 织工程
背景情况:
- 生物灵感结构色彩对于智能织品和电子产品至关重要.
- 状液晶 (CLC) 提供有前途的结构色彩,但在可扩展的纤维集成方面面临挑战.
- 目前的方法在复杂的,曲的纤维表面上自我组装方面扎.
研究的目的:
- 开创一种通用策略,将基于CLC的结构颜色转移和对齐到各种纤维表面上.
- 为了使先进的功能纤维具有集成的光学和电子属性的可扩展的制造.
- 展示这些纤维在智能织品和可穿戴电子产品中的潜力.
主要方法:
- 水传输打印 (WTP) 被调整为实现控制自组装和光纤表面上的CLC的辐射对齐.
- 在WTP期间,在空气-水接口上的CLCs的水力动力学得到了阐明.
- WTP与同轴挤出集成,用于连续制造一米长的核心多层电子纤维 (StructroE纤维).
主要成果:
- 成功制造了带有辐射对齐的CLC光子罩,液晶弹性体执行层和液体金属传感芯的StructroE纤维.
- 这些纤维在响应外部刺激时表现出极好的机械热电色光学输出.
- 编织感应手套展示了实时压力可视化和人机交互能力.
结论:
- 水传输印刷为功能纤维的生物灵感结构着色提供了一个通用策略.
- 大规模制造的StructroE纤维桥梁光学和电子功能,用于先进的应用.
- 这项研究为智能织品,可穿戴电子产品和人工智能开辟了新的途径.
