纤维是构建我们这个世界的基本元素之一，也是人类重要的发明之一。根据中国考古发现，人类从5000多年前就开始使用纤维材料（图1），它们被编成纺织品，使我们从远古时代变得温暖。由此产生的纺织品，也逐渐成为时尚的关键部分，特别是在过去几个世纪。但是，历经5000多年的发展，纤维材料仍然停留在防寒保留、舒适美观等基本功能上。
图1. 来自浙江湖州钱山漾文化遗址的纺织品。图源：baidu
近年来，随着信息技术和人工智能的飞速发展，纤维材料在功能上经历了一个革命性的演变。比如，复旦大学高分子科学系彭慧胜教授团队，在国际上率先提出并实现了纤维状的聚合物锂离子电池、纤维状的钙钛矿太阳能电池、纤维状的聚合物发光电化学池和纤维状的可注入传感器，系统总结了新型纤维状电子器件在制备、结构、性能、应用等方面的规律，揭示了电荷在高曲率纤维表界面快速传输的机制，提出了纤维电子学新方向（图2）。现在的纤维状电子器件，已经具备了发电、储能、发光、变色、变形、传感等一系列全新功能。与块状和薄膜器件相比，纤维状电子器件可以紧粘在不规则基底上、可适应扭曲和拉伸等复杂形变、透气导湿等独特性能。这些新型纤维电子器件，有望应用在电源系统、信息技术、物联网、人工智能、大健康、空间探测等广泛领域（图3），可能在多个方面改变人类的生活方式。
图2. 新型纤维状电子器件的代表性结构和独特性能。a图从左至右分别为同轴、缠绕和交错编织结构。b图显示电荷在不同结构纤维电子器件界面传输路线图。c图显示纤维结构赋予不同功能纤维电子器件独特的性能，比如从左至右太阳能电池中360度受光、金属空气电池中360度进行气体扩散、传感器中360度对刺激源响应、发光器件中360度发光。图源：Wiley
图3. 新型纤维状电子器件可能应用在各种电源系统、信息技术、物联网、人工智能、大健康、空间探测等广泛领域。图源：Wiley
经过最近10多年的快速发展，新型纤维状电子器件得到了国际学术界和工业界的广泛兴趣，得到了人们越来越多的关注。在这个大背景下，Advanced Materials期刊编辑部决定组织一个纤维电子学的专辑，邀请复旦大学彭慧胜教授担任客座编辑，并邀请国际上代表性研究团队总结纤维电子学领域的主要工作进展，更好推动纤维电子学的发展。这个专辑于2020年2月正式出版（图4），包括了纤维电子学领域代表性方向上的16篇综述性论文，涵盖了这个领域在材料合成、器件构建、表界面设计、电荷分离与传输机制、性能优化、连续化制备与应用等主要方向。
图4. Advanced Materials关于纤维电子学专辑的封面。图源：Wiley
文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/toc/15214095/2020/32/5
文章来源：高分子科技
两江科技评论编辑部
免责声明：本文旨在传递更多科研信息及分享，如涉及侵权，请联系下方邮箱，我们将及时进行修改或删除。转载请注明出处，如原创内容转载需授权，请联系下方微信号。
邮箱：janechou@imeta-center.com
微信号：18305163023