近日,我校功能性纺织材料及制品教育部重点实验室樊威教授团队在材料领域顶刊Advanced Materials发表题为“用于视觉信号传输的仿秋葵结构绿-橙双色切换力致发光纤维”(Green-Orange Bi-color Switchable Mechanoluminescent Fiber of Okra-Like Structure for Visual Signaling)的研究论文。
该研究受自然界中秋葵独特的多层结构启发,巧妙地模仿了秋葵的“胎座”“子房室”“种子”和“果皮”结构:以弹性PDMS纱线为柔性支撑核心(模拟胎座),在其表面规律性地附着橙色力致发光微珠(模拟种子,受压发橙光),外层再包覆一层绿色力致发光复合材料(模拟果皮,受拉发绿光)。这种独特的类秋葵仿生结构,成功解决了传统纤维材料难以兼顾弹性与刚性、无法实现双应力模式响应与双色发光的难题。
该纤维在小于12.7千帕的应力和10%的拉伸应变范围内即能产生明显的发光响应,响应时间低于500毫秒。同时,纤维本身具有良好的强度、柔韧性、耐疲劳性及环境稳定性,能够像普通纱线一样被编织成织物,完美保留纺织品的透气透湿特性,并能适应人体运动时的复杂形变。无论是关节弯曲产生的拉伸,还是局部按压,都能轻松激活纤维,使其分别发出绿色或橙色的光,从而实现对人体运动或外部触压的实时、直观可视化监测。
这项突破性成果实现了“无电驱动、双色响应、柔性集成”的多重优势,在人体运动轨迹追踪、人机交互界面、安全预警、医疗康复、体育科学等领域具有广阔的应用前景。
教育部重点实验室持续产出此类高水平成果,充分印证了我校“打造大平台、聚焦大团队、产出大成果”的战略部署已走上良性发展的轨道。未来,学校将继续深化科研体制机制改革,以服务国家重大战略需求为导向,进一步强化有组织科研,致力于将教育部重点实验室等创新平台打造成为引领行业发展的战略科技力量,催生更多立足学术前沿、支撑科技自立自强的标志性成果。
(撰稿:赵放 审稿:王卫)
