2026 年 10 月 22 日
新加坡国立大学（NUS）设计与工程学院的研究人员成功开发出一种集成触摸屏功能的智能纤维。这种纤维能够嵌入衣物中，使袖子具备显示图像、视频及响应触摸操作的能力，同时保持传统织物的透气性、柔韧性和可清洗特性。
该研究由材料科学与工程系助理教授 Tural Khudiyev 领导，成果已发表于《自然》杂志。Khudiyev 指出，这项突破的关键在于利用类似传统纺织纤维形式的电子构建块来搭建图形用户界面（GUI）系统，将复杂的电子功能直接嵌入纤维内部，从而打破了织物无法承载全彩色触摸显示屏的技术瓶颈。
微型芯片与光纤的精密互连技术
为了实现这一目标，团队开发了一种可编程方法，能够在微型绝缘导线上精确生成连接点。该方法利用激光曝光预设点位，并通过受控的表面润湿技术引导熔融焊料仅在指定位置形成键合。借助此工艺，研究人员成功集成了超过 5,000 颗微芯片，建立了逾 20,000 个电气连接。
随后，团队采用热绘图法将互连的数字 LED 带整合到多层光纤中，形成了厚度仅为 1 毫米、长度可达 10 米的像素层和触摸敏感层。在 LED 下方设置了一层感知结构，当光纤受到按压时，电路闭合并点亮最近的像素。
Khudiyev 解释道：“光纤具有一维轴对称几何形状，这使得常规二维电子产品开发方法难以适用。我们通过新的互连架构克服了这一局限，实现了成千上万微电子设备在光纤中的集成与互连。”
原型展示：具备完整交互功能的“智能袖口”
在演示原型中，54 根像素纤维被编织进袖子前臂部分。每根纤维包含 96 个 LED，共同构成了一个分辨率为 96×54 像素、尺寸为 168 毫米×105 毫米的显示器。该屏幕刷新率为每秒 30 帧，色彩深度为 8 位。每根纤维拥有独立的控制通道，确保单根纤维故障不会影响邻近纤维的正常运作。
除了像素纤维，团队还整合了带有麦克风、扬声器和传感器的外围纤维。这些组件协同工作，使服装具备了早期智能手机的核心功能：运行计算器、浏览照片画廊、播放同步音频的视频（帧率 25-30 fps）、充当指南针、响应语音命令以及通过蓝牙接收图像。此外，系统还能自动旋转屏幕并调整亮度。
位于手臂下部的温度感应纤维允许袖子读取并显示穿着者的体温。尽管嵌入了大量电子元件，这件服装仍保持了良好的织物特性。测试显示，经过普通洗衣机中 50 次洗涤剂洗涤，以及在半径 5 毫米条件下弯曲 1,000 次后，其发光亮度和触摸响应性能几乎没有衰减。内置显示屏的透气性与棉、涤纶和牛仔布相当，且符合皮肤接触安全标准。
应用前景：从健康监控到人机交互接口
随着微芯片尺寸的缩小和纤维厚度的降低，该技术有望兼容更标准的工业编织、织造和刺绣设备。未来，这种基于纤维的平台可能用于追踪健康信号并提供基于触摸的反馈。
Khudiyev 认为医疗保健领域具有广阔的应用前景。衣服可以通过纤维传感器持续收集生理信息，让穿着者直接与这些数据交互。结合人工智能技术，这可以实现个性化的健康监测、反馈和协助。
正如智能手机问世初期难以预见如今的应用生态一样，服装 GUI 最终可能催生目前尚未存在的全新应用场景。
下一步计划
研究团队目前的重点是将触摸式光纤屏幕推向更高分辨率，并集成传感功能和设备内人工智能，旨在在一个织物平台上统一实现显示、触摸、传感和智能处理。
这种趋同发展有望使技术超越单纯的可穿戴屏幕概念，转变为能够理解穿着者及其周围环境的智能服装，进而成为人与数字智能之间的一种新型接口。
参考文献：
Touch-sensitive digital pixel fibers enable interactive garment GUIs, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-11128-9
