「ディスプレイを著る」という発想はあっただろうか。部品の機(jī)能、紡績(jī)方法、織物の形態(tài)を一體に融合した私たちの著ている服でニュースをチェックし、情報(bào)を送受信し、メモを取る――研究者は近年、これを目指し取り組んでいる。

復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)學(xué)部の彭慧勝教授が率いる研究チームはこのほど、ディスプレイの製造と織物の製織プロセスの融合に成功した。高分子複合繊維交錯(cuò)點(diǎn)に多機(jī)能マイクロ発光部品を集積し、繊維電極間の電界分布の獨(dú)特な法則を明らかにし、広範(fàn)囲フレキシブル表示織物とスマート集積システムを?qū)g現(xiàn)した。

関連研究成果は北京時(shí)間11日、「広範(fàn)囲表示織物及びその機(jī)能の集積システム（Large-area display textiles integrated with functional systems）」のタイトルでネイチャー誌に掲載された。査読者は「重要かつ価値ある新知識(shí)を生み出した」と評(píng)価した。

彭氏はその発光繊維について、「これらの直徑0.5ミリメートル弱の繊維材料は色がそれぞれ異なり、一見(jiàn)したところ日常生活における一般的な糸に似ている。だが、これに電気を流すと、明るい光を放つという獨(dú)特な一面が見(jiàn)えてくる」と説明した。

柔らかく直徑がわずか數(shù)十から數(shù)百ミクロンの繊維において、プログラム制御可能な発光ドットアレイをいかに構(gòu)築するか。これはチーム、さらには同分野を悩ませる一大難題だ。

彭氏のチームは速やかに発想を切り替えた?？椢铯窝u織プロセスにおいて、タテ糸とヨコ糸の交錯(cuò)は自ずとディスプレイのピクセル配列に似たドットアレイを形成することができる。

チームはこれをヒントに、2種類の機(jī)能性繊維の開(kāi)発に目をつけた。これは発光活性材料を持つ高分子複合繊維と、透明で導(dǎo)電性を持つ高分子ゲル繊維のことだ。この2者の織物生産プロセスにおけるタテ糸とヨコ糸の交錯(cuò)によりエレクトロルミネッセンスセルを形成し、そして効果的な回路制御により新型フレキシブルディスプレイ織物を?qū)g現(xiàn)した。

研究チームのメンバーが見(jiàn)せてくれた普通のパーカーには、青い光を発する繊維で作った復(fù)旦大學(xué)の校章が刺繍されていた。電源を入れると、青い校章のデザインが室內(nèi)ではっきり見(jiàn)え、さらには制御によりモードを切り替えることができた。

彭氏は「ディスプレイ織物內(nèi)には獨(dú)特な接合構(gòu)造があり、発光タテ糸と導(dǎo)電ヨコ糸の交錯(cuò)によってできている」と説明した。橫の斷面を見(jiàn)ると、うちの1本が発光材料が塗られた導(dǎo)電糸で、もう1本の透明導(dǎo)電繊維が製織することによりそのヨコ糸と接合されていた。

彭氏は「交流電圧を加えると、発光繊維にある高分子複合発光活性層が接合ポイントで電界によって刺激され、一つ一つの発光ピクセルを形成する。こうすることで電界の勵(lì)起を受け、電極と発光層は物理的な接合により効果的な発光を?qū)g現(xiàn)できる。この方法は発光部品と織物の製織プロセスを統(tǒng)合できる。工業(yè)化製織設(shè)備を利用することで、長(zhǎng)さ6メートル、幅0.25メートルの、約50萬(wàn)個(gè)の発光ドットを含む発光織物を作れる。発光ドット間の最短距離は0.8ミリで、一部の実用シーンにおける分解能の需要を大まかに満たせる。発光材料を切り替えることで、複數(shù)の色の発光ユニットを?qū)g現(xiàn)でき、多彩なディスプレイ織物が得られる」と説明した。

チームは導(dǎo)電繊維ヨコ糸の力學(xué)的性能に対して懸命に努力し、溶融押出により弾力性に富む透明高分子導(dǎo)電繊維を製造した。製織過(guò)程において、同繊維は張力の作用により発光繊維と接觸するエリアで弾力的に形狀を変えるとともに、織物の交錯(cuò)の連動(dòng)構(gòu)造によって固定される。

実験結(jié)果によると、2本の繊維がスリップ、回転、灣曲する狀況において、交錯(cuò)発光ドットの明度の変動(dòng)範(fàn)囲が5％以內(nèi)に抑えられる。ディスプレイ織物は折り曲げ、引っ張り、押さえつけにより何度も変形しても安定的な明度を保ち、洗濯機(jī)による百回ほどの洗濯に耐えられる。

極地科學(xué)調(diào)査や地質(zhì)調(diào)査などの屋外活動(dòng)シーンにおいて、服を軽くタップするだけでリアルタイムで位置情報(bào)が表示され、服がナビゲーションをしてくれる。ディスプレイを著ることで、言語(yǔ)障害者はこれを効率的でスムーズな交流?意思表示ツールにできる。これらの想像に過(guò)ぎなかった光景は近い將來(lái)、人々の日常となるかもしれない。（編集YF）

「人民網(wǎng)日本語(yǔ)版」2021年3月11日