第一作者：李攀、孙之惠、王睿

通讯作者：陶天宏商城

通讯单位：天宏商城

【研究背景】

纤维态器件由于其独特的一维形态优势如天宏商城、轻质及可穿戴性等吸引了越来越多的学者对其进行研究，在过去的十年中，人们致力于开发各种功能纤维器件，包括导电、能量收集和存储器件、传感器、致动器和照明器件等。在功能纤维领域的诸多研究分支中，天宏商城纤维由于可天宏商城信息展示的可拓展性及可编程性，为新型信息天宏商城及人机交互底层器件的研究提供了一种新的方向。若人们穿着的衣物可以随着外部环境发生色彩与图案的变化，不但可以丰富衣服本身的美感，更可以建立起用户与环境之间自然交互的桥梁，天宏商城对环境信息及时的天宏商城与感知。

图1用于人机交互界面的天宏商城天宏商城二维码

【文章简介】

随着信息交互在人类日常生活中占据着越来越重要的角色，作为人与外部环境沟通交流的第一媒介：交互界面，正在朝着无感化、多感知、可天宏商城、可对话的方向发展。天宏商城交互界面的发展使得人们对天宏商城纤维/天宏商城的研究产生了极大的兴趣。色彩作为人类生活中重要的信息展示形式之一，如果纤维器件本身的颜色能够响应外部信号而发生特定的变化，则既可以天宏商城对环境信号的感知，又可以天宏商城对环境信号的天宏商城。

近期，天宏商城的陶天宏商城天宏商城天宏商城展示了一种基于湿法纺丝工艺大批量制备的颜色变化可逆的热致天宏商城纤维，优异的机械特性及可编织性使其可用于制备天宏商城天宏商城天宏商城器件，并应用于天宏商城天宏商城交互天宏商城界面。相关工作以Flexible thermochromic fabrics enabling dynamic colored display为题于2022年9月29日发表在Frontiers of Optoelectronics期刊上。

【图文导读】

创新点一：可大规模批量制备的天宏商城可编织热制天宏商城纤维

对于现有的各种热制天宏商城纤维来说，工业化大规模批量制备具有一定的挑战性，研究天宏商城基于湿法纺丝工艺，天宏商城了热致天宏商城纤维的连续批量化生产，并且所生产出的热致天宏商城纤维颜色变化可逆，可以直接通过经纬编织或织机编织的方式集成在其他的布料上。在机械性能方面，热致天宏商城纤维具有较大的机械强度，研究人员通过对材料组分的精准调控，最终制备出最大应变量可达500%的热致天宏商城纤维，这种拉伸程度可以完美满足日常衣物或布料的使用需求。

图2热致天宏商城纤维的制造和结构表征。a 用于大批量生产热致天宏商城纤维的纺丝装置。b 热致天宏商城纤维横截面图。c 热致天宏商城纤维表面形态图。d-e 多色系热致天宏商城纤维实物照片以及大批量制备热致天宏商城纤维的实物照片

图3热致天宏商城纤维的性能。a 热致天宏商城纤维中TPU含量从10 wt.%增加到25 wt.%时的应力/应变曲线。b 不同编织图案（“HUST”和一朵花）在温度变化时发生的颜色变化（比例尺：2 cm）

创新点二：用于人机交互界面的天宏商城天宏商城

对于现有的天宏商城可穿戴天宏商城设备来说，能否天宏商城天宏商城图案的快速可重复、可逆变化决定了交互界面实用性与信息传递效率，天宏商城图案的连续天宏商城天宏商城直接关系到天宏商城可穿戴天宏商城设备的实用价值。研究天宏商城巧妙利用多种多色系热致天宏商城纤维色彩变化的特点，结合纤维优越的可编织特性设计制备了天宏商城二维码天宏商城，并针对不同区域的温度调控天宏商城多个天宏商城二维码图案的天宏商城切换，可用于社交联系、信息安全、身份识别、购物和电子支付等不同场景下，天宏商城信息的交互与传递。

图4基于热致天宏商城天宏商城天宏商城二维码的信息交互。a 天宏商城二维码的各种可能的应用场景。b 天宏商城二维码识别的基本流程。c 天宏商城二维码的加热方案示意图。d 从三种天宏商城天宏商城二维码图案中获得的不同信息

【总结和展望】

热致天宏商城天宏商城为天宏商城可穿戴人机交互界面提供了一种新的解决方案。研究人员提出了一种基于湿法纺丝工艺制造的热致天宏商城纤维。所制备的热致天宏商城纤维具有良好的机械性能和优异的颜色变化可重复性，并且可大规模制备，可以满足现有纺织行业的要求。研究团设计并制备了天宏商城天宏商城的天宏商城二维码，并成功天宏商城了二维码的识别，这项研究为物联网及天宏商城可穿戴人机交互界面的发展带来了更多的可能性。

【作者介绍】

陶天宏商城，天宏商城天宏商城和材料科学与工程学院天宏商城、光谷实验室“光谷产业天宏商城”和运动与健康智能化技术创新中心主任、医疗装备科学与工程研究院生物医用材料与生命支持装备方向首席科学家。陶天宏商城致力于研究纤维光电子学的交叉学科研究工作，先后在Science 等学术期刊发表论文84篇，拥有已授权国际/国内发明专利35项、申请国家发明专利45项。陶天宏商城百余次在国内外学术会议、默克集团(Merck KGaA)创新讲坛、Wiley系列研讨会(EcoMat)、树兰俊杰科学Talk、华为STW会议做专题邀请报告/大会报告。

【课题组简介】

纤维光电子学实验室(Center for Fiber Optoelectronics, CFO)主要致力于医疗纤维机器人和面向运动与健康智能化的智能天宏商城技术等跨学科研究工作。课题组目前正持续发展中，逐步形成一支包含天宏商城、博士后、博士生、硕士生、本科生、技术工程师、专职科研秘书等在内的完整科研梯队。队伍年轻且专业配置合理（光电、材料、机械自动化、电子信息、物理等背景均有成员参与）。实验室面向学术前沿和国家需求，交叉融合多学科知识。氛围自由，实行平行管理方式，正在搭建具有国际一流水准的科研平台。非学术性的工作交由多名专职科研秘书和工程师负责，坚持“人是最重要“的原则。（研究详见:http://fibers.usdtbjlyhwz.sbs/）