新加坡國立大學(NUS)設計與工程學院的科學家團隊近期研發出一種創新的柔性纖維(flexible fiber)，具備自我修復、發光和磁性操控功能。這項突破技術為智慧紡織品和軟性機器人(Soft Robots，如：醫療機械手臂、軟性外骨骼)的應用開闢了新的可能性，可編織的特性也讓智慧紡織品和互動顯示器的應用範圍變得更加廣泛。

SHINE 的設計靈活耐用，為各領域提供了更靈活且可持續的解決方案，而且即使在明亮的空間中也非常醒目。Source: NUS
發光纖維在軟性機器人、可穿戴電子設備和智能紡織品等多個領域都含有可應用的潛力，像是可以提供動態照明、互動顯示和光學信號等。但通常會受到物理脆弱性的影響，以及難以將多種功能整合的限制。相較之下，市場上現有的發光纖維在損壞後無法自我修復，更無法手動操作。

這項研究由首席研究員Benjamin Tee帶領團隊，將這種纖維命名為可擴展水凝膠包裹離子電子鎳芯核電致發光纖維(Scalable Hydrogel-clad lonotronic Nickel-core Eletroluminescent, SHINE)。它不僅能夠彎曲發光，還具備自我修復功能，即使遭到切割也能恢復近100%的亮度。此外，它還可以透過磁力控制移動，甚至支持無線供電。

SHINE纖維由鎳芯(Nickel Core)製成，負責磁性反應。外層則包覆發光層(Electroluminescent Layer)和水凝膠層(Hydrogel)。水凝膠層能透過化學鍵的重組，在常溫下自動修復裂痕，而發光層和鎳芯則是透過50°C的熱處理恢復導電與發光功能。這種纖維就像一條會發光的「電線」，集自我修復、磁力、發光的特性於一身。

透過SHINE纖維的技術突破，多個領域將可能會有更進一步的應用機會。像是軟性機器人即可通過纖維的磁性操控能力，進行複雜的動作或穿過狹窄的空間，並及時發出光學信號，提升人機互動的體驗；可利用SHINE纖維製作可彎曲的顯示螢幕，適用於廣告展示和裝飾設計；在智慧紡織品上，SHINE纖維甚至可憑藉自身柔軟、有自我修復能力的特性，被編織成發光衣物，除了與如今的科技時尚有所呼應之外，也適合用於製作夜間安全的服飾。

該研究成果已於2024年12月3日發表在《Nature Communications》期刊中，為未來智慧材料的設計和應用提供了嶄新的可能性。