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  智能紡織技術是過去二十年發展起來的一門新興前沿技術，是化學、物理學、材料工程、電子工程、光電工程和紡織工程等多學科交叉、滲透、融合而成的結果。研究對象為具有傳感、伺服、通訊、記憶、自適應、自修復、自供能量和學習等功能的纖維及其集合體器件，可按程序感知外部激勵并作出響應。智能紡織與微電子集成而成的可穿戴系統有很多特點，如柔性 、大變形 、輕盈 、大面積 、時尚 、舒適、不影響人或機器的活動與功能，容易維護保養、可實時在線長期使用等等。既是具有顛覆性的科技，也是近年世界科研的熱點之一。在機器人人機界面、大面積光電子器件和系統、交通運輸、安全保護、智能物聯網、智能城市、醫療保健、可穿戴器件和系統等工程領域具有較大優勢。同時可采用安全綠色的功能材料，用成熟的機器設備和加工工藝在常溫或較低溫度和非真空條件下規模生產。

  香港理工大學智能可穿戴研究中心陶肖明教授研究團隊多年來深耕于智能紡織可穿戴科學與技術的研究與應用，在這一領域進行了許多開創性的工作。最近陶肖明團隊在Advanced Materials期刊上應邀發表了題為“Smart Textile Integrated Microelectronic Systems for Wearable Applications”的綜述文章。2014年，該團隊在同一期刊應邀發表題為“Fiber-based wearable electronics: a review of materials, fabrication, devices and applications“的綜述文章。今年這篇綜述文章總結了自2014年以來最近五年智能紡織集成可穿戴領域研究的新進展。包括材料、器件制備、系統集成、應用場景以及體系安全性的考量，為這一領域未來的研究提供了系統的參考。

圖 1 人體表面的智能可穿戴系統載體。

  與2014年的綜述不同的是，本文更側重智能紡織集成的可穿戴系統和形成智能紡織可穿戴系統的多個途徑。通過在微米級纖維的表面和中間建有納米或亞微米級功能器件結構、或在纖維集合體（如紗線、織物等）內部或表面建筑同樣尺度功能器件結構、或將微電子芯片或MENS器件或纖維基器件與纖維集合體以非同質器件集成技術組成超級智能器件/系統。

  這五年來，世界范圍內的許多研究團體設計與發展了多種多樣基于紡織結構的傳感器、驅動器、能量轉換與存儲體系，并通過不斷的結構優化，使這些功能器件的性能得到了不斷提升。相對于智能織物領域的其他綜述文章，本篇綜述在涵蓋了傳感器、驅動器、顯示器、能量轉換和儲存器件這些倍受科研人員關注的方面的同時，也采用了大量篇幅關注智能紡織可穿戴系統的工業應用的相關內容。例如第三章中，作者用了三個小節分別介紹了織物基天線、線路板與存儲器件。雖然這些功能元件的學術研究在目前熱度并不高，但它們對于織物基集成微電子系統的構建至關重要。在第五章中，作者除了系統描述了智能織物對于人類的可穿戴應用外，也介紹了多種非人類體系的應用場景，包括太陽能建筑頂棚、大壩質量監控以及管道流量檢測等。此外，作者在第六章中系統討論了智能織物帶來的材料安全與信息安全的問題，也提出了一些可能的解決方案。這些內容不僅對于學術界有著很高的參考價值，也對工業界有著積極的借鑒意義。

圖 2 可穿戴智能織料的多種應用場景。

  本綜述文章的第一作者為香港理工大學紡織服裝學系的博士后史濟東與博士生劉蘇，通訊作者為香港理工大學紡織服裝學系的陶肖明教授，共同通訊作者為香港理工大學紡織服裝學系的陳韋教授與應用物理系的柴揚教授。華南理工大學與中科院蘇州納米與仿生技術研究所的研究人員也參與了本綜述文章的撰寫。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201901958