新加坡国立大学的研究团队在《自然》杂志发表最新成果,展示了一种具备图形用户界面(GUI)功能的电子织物。该研究由工程研究员 Fu Heng 领导,旨在将可穿戴电子产品从柔性面板推进至“织原生架构”阶段。

据研究介绍,这种以纤维为中心的技术为可视化、感知、通信和计算奠定了硬件基础。研究人员开发出一套可扩展的制造工艺,能够生产毫米厚的功能纤维。具体步骤包括利用激光去除薄铜线上的特定隔热点,并将发光芯片精确连接至暴露部分,从而建立电气连接。通过这一方法,数千个芯片被高密度地集成到导线中。
为了实现压力感应功能,纤维随后被置入透明塑料管中,并在管内纵向通道添加两条可压缩导电聚合物。该技术已实现长达 10 米的纤维制造能力,并可集成麦克风、扬声器、温度传感器及光传感器等外围设备。
实验演示显示,这种织物可嵌入毛衣袖子形成交互式界面,支持音视频播放、无线数据交换、计算处理及动态图形显示。在耐用性测试中,该织物经受住 50 次温和机洗和 1,000 次弯折循环后,仍保持功能完好。
斯托尼布鲁克大学机械工程系助理教授山山在附加评论中指出,若这些纤维能与标准的工业织造、针织和刺绣工艺兼容,将为生产任意形状和尺寸的多功能电子织物铺平道路。
她认为,这项工作是用完全集成的可穿戴接口取代刚性显示器的重要一步,有助于将日常计算从平面屏幕转移至贴合人体的织物上。不过,她同时指出,目前展示的 GUI 交互功能相对简单,类似于早期智能手机和平板电脑的体验。
此外,现有原型仍需依赖通过电缆连接的独立微控制器电路以及外部电池组供电。山山补充道,未来的研究方向应集中在更无缝地整合控制电子元件以提升可穿戴性,并探索能够从身体热量或运动中获取电力的灵活能量采集线程。





