科创中国

彩色纤维作为织物和服装的基本构成单元，广泛应用于日常生活中。工业上通过染整技术，连续化制备上千米的彩色纤维，从而实现彩色纤维的大规模商业应用。近些年，随着可穿戴电子产品的日益普及和智能服装概念的兴起，开发智能变色纤维，并将其应用在可穿戴显示、视觉传感和自适应伪装等领域，受到越来越多的关注。然而在现有的染整工艺中，染色后的纤维颜色无法可控地改变，导致智能变色纤维的连续化制备难度极大，也因此限制了彩色纤维的应用。 电致变色具有可控性高、能耗低、材料种类和颜色变化丰富等优点，因此为实现智能变色提供了一个很好的策略。但是，将电致变色纤维器件进一步推向产业应用仍面临巨大的挑战。首先，由于复杂的器件结构和不成熟的连续加工技术，电致变色纤维只能在实验室手工制作，这导致纤维长度有限（约10 cm），无法满足工业需求。其次，随着电致变色纤维长度的增加，电子转移/离子扩散距离增加，变色时间增长，难于保证均匀的颜色变化。第三，电致变色纤维中的电解质和其他活性层缺乏有效的保护，不利于长期的实际使用。因此开发普适的制备方法，构建基于不同电致变色材料的电致变色纤维，实现丰富的颜色变化，仍然是极具挑战的工作。