机械发光(Mechanoluminescent, ML)纤维和纺织品可以在没有辅助电源的情况下实现应力可视化,在可穿戴电子、机器视觉和人机交互方面显示出巨大的潜力。然而,传统的ML器件在软刚性材料系统中存在应力传递效率低的问题,导致发光亮度低、循环寿命短。
鉴于此,东华大学王宏志、侯成义等人提出了一种受肌腱启发的ML复合材料尺度桥接力学传递机制,该机制采用分子尺度共聚交联和纳米级无机纳米粒子作为分级应力传递位点。
该策略有效地减少了分子链段中应力的耗散,缓解了局部应力集中,使发光增加了9倍,并将循环寿命延长到10000次以上。此外,为热固性ML纤维开发了一种可扩展的(公里级)抗高原瑞利不稳定性制造技术,与各种现有的纺织技术兼容。研究人员还展示了其在运动捕捉、水下交互等领域的系统级应用,为下一代智能视觉纺织品提供了可行的策略。
参考文献:
Weifeng Yang, Wei Gong, Boya Chang, Yue Wang, Kerui Li, Yaogang Li, Qinghong Zhang, Chengyi Hou, and Hongzhi Wang. Scale-Bridging Mechanics Transfer Enables Ultrabright Mechanoluminescent Fiber Electronics. ACS Nano 2024 18 (35), 24404-24413
DOI: 10.1021/acsnano.4c07125
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c07125