- 研究团队展示全球首款内置触控屏幕的服装。
- 这款服装能显示影片并感应触碰，无需刚性屏幕。
- 团队开发可编程方法，实现超过20,000个电气连接。
- 原型中集成了麦克风、扬声器及多种传感器。
新加坡国立大学设计与工程学院的研究团队展示了全球首个内置触控屏幕的服装。他们开发出一种同时具备像素功能和触控感应的纤维，并将54个这样的纤维集成到袖子中，创造出这项创新。助理教授Khudiyev表示：“这项技术的实现，得益于我们能够用纤维形式的电子元件构建GUI系统，这类似于传统的纤维，但内部直接集成了高级电子功能。”
该团队透露，这款袖子能够显示图像和影片，对手指的触碰做出反应，并与其他设备无线连接，同时保持可清洗、透气和灵活，与普通服装无异。这项发明使得服装能够作为穿戴者健康数据和数字设备的直接接口，而不需要使用刚性的屏幕。
服装的显示与互动功能
研究人员指出，大家熟悉的屏幕，如手机和笔记本电脑上的屏幕，通常在平坦、刚性的面板上显示图形用户界面（GUI），并允许互动。而传统由一维纤维编织而成的纺织品，从未能达到这种能力。直到现在，能够像纤维一样编织的全彩触控屏幕仍然是难以实现的。为了构建纤维启用的服装显示屏，NUS团队开发了一种可编程的方法，创建了微小绝缘线缆上的连接点，正是每个微芯片所需的位置。激光会曝光这些位置，而受控的表面湿润促使熔融焊料仅在编程点进行连接，这使得团队能够通过超过20,000个电气连接集成超过5,000个芯片。
这条互联的数字LED带随后被集成到一种多层纤维中，采用热拉伸的方法，允许在一条仅有一毫米厚、长10米的线中精确形成触控和像素层。LED下面的层能够感应触碰，按压纤维会完成电路，而信号能够准确显示手指的接触位置，从而点亮最近的像素。助理教授Khudiyev补充道：“纤维具有一维的轴对称几何形状，这使得使用为传统二维电子设备开发的方法构建复杂电路变得困难。
我们通过一种新的互连架构克服了这一限制，从而使数千个微电子设备能够沿着纤维进行集成和互连。”
原型设计与技术细节
研究人员还透露，在他们的原型中，54根像素纤维，每根承载96个LED，被穿线进袖子的前臂中，形成了96 x 54像素的显示屏，尺寸为168毫米 x 105毫米，以每秒30帧的刷新率和8位色深运作。每根纤维都有自己的控制通道，因此一条线的故障不会影响邻近的纤维正常运作，系统同时能够注册多次触碰。此外，团队还集成了周边纤维，这些纤维以相同的方式制作，承载着麦克风、扬声器和追踪运动、定位磁北、测量温度及评估周围亮度的传感器。
项目 规格 显示屏尺寸 168毫米 x 105毫米 刷新率 每秒30帧
内置触控技术的潜在影响
这项技术的突破不仅改变了服装的功能性，还可能引领穿戴设备的未来发展。通过将电子元件与纤维结合，服装能够成为一个多功能的数字接口，提升用户的互动体验。随着健康监测和数据收集需求的增加，这类服装的实用性将愈加明显，并可能促进健康科技与日常生活的融合。