新加坡国立大学将电子纤维织入袖套，开发可机洗织物触摸屏

这项技术可以显示图像和视频、响应手指按压，并无线连接到数字设备，同时保留日常织物的透气性和灵活性。

thomai tsimpou October 26, 2026 5 min

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电子纤维让织物变成触摸屏

新加坡国立大学（NUS）的研究人员利用将发光二极管（LED）与触摸传感器结合起来的电子纤维，开发出直接集成到服装中的触摸屏。由助理教授 Tural Khudiyev 带领的团队将 54 根这种纤维集成到一个袖套中，形成柔性显示屏，可显示图像和视频、响应手指按压，并无线连接到数字设备。该研究引入了一种纺织界面，既保留日常衣物的透气性和灵活性，又能经受机洗。

与通常将屏幕或电子设备附着在身体上的传统可穿戴技术不同，NUS 团队的方法将显示和触控功能直接融入纤维本身。每根纱线都在厚度仅一毫米的结构中包含相互连接的微电子组件，使织物无需刚性显示面板即可作为交互式屏幕使用。该原型尺寸为 168 × 105 毫米，刷新率为每秒 30 帧，经过 50 次机洗循环后，显示和触控性能几乎不变。这项技术最终可能让服装成为数字信息、环境感知和健康监测的界面。

如何将一根纱线变成屏幕

传统电子电路设计在平坦表面上，元件可以在二维空间中排列和连接。相比之下，纱线狭窄且呈圆柱形，几乎没有空间容纳显示器运行所需的复杂接线。为了克服这一限制，研究人员开发了一种互连架构，使数千个微电子器件能够沿单根纤维连接。该工艺从细小且经过绝缘处理的导线开始。激光会在导线表面的特定位置开口，同时通过受控润湿将熔融焊料引导至指定位置，从而形成电连接，而不会连接到非预期区域。利用这种方法，团队通过 20,000 多个电连接集成了 5,000 多枚芯片。

随后，这些相互连接的数字 LED 通过热拉丝工艺被整合进多层纤维中。所得纱线直径约为一毫米、长度为 10 米，不同层分别负责显示图像和检测触摸。触摸敏感层位于 LED 下方。当有人按压纱线时，接触会接通电路，使系统能够识别触摸位置并点亮最近的像素。因此，显示和交互都在同一根纱线内实现，而不是依靠附着在织物上的独立组件。

像织物一样工作的设备

在原型中，团队将54根像素纤维穿入袖子的前臂部分。每根纤维带有96个LED，共同组成一个96×54像素的显示屏，尺寸为168×105毫米。屏幕以每秒30帧刷新，支持8位色深。与智能手机相比，这块显示屏的分辨率仍然不高，但其功能不止于显示静态图像。它可以播放视频、显示照片、运行计算器并充当指南针。用户还可以通过蓝牙接收图像、进行语音交互，并自动旋转显示内容或调节亮度。袖子中还加入了其他纤维，分别承载麦克风、扬声器以及用于检测运动、温度、磁力方向和环境光的传感器。例如，置于手臂下方的温度感应纤维可以测量体温，并将读数直接显示在袖子上。每根像素纤维都有自己的控制通道，因此一条线路发生故障不一定会中断其他线路。该系统能够同时识别多个触点，更接近传统触摸屏的交互方式。

据研究人员介绍，原型在经历50次使用洗涤剂的机洗，以及围绕半径5毫米的1000次弯折后，其光输出和触控响应几乎没有变化。集成显示屏的透气性据称也与棉、聚酯纤维和牛仔布相当，同时仍处于既定的皮肤接触安全限值之内。

迈向能够感知并响应的服装

医疗健康是团队提出的潜在应用之一。配备生理传感器的纤维可以持续采集信息，并将其直接呈现在服装上，让穿戴者无需查看其他设备即可获取测量结果。研究人员表示，这类系统若与人工智能结合，最终或可支持个性化监测和反馈。不过，这一可能性仍属于未来发展方向，并非当前原型已经展示的能力。团队接下来的工作包括提高分辨率、集成更多传感功能，以及探索设备端AI。其更广泛的意义在于推动数字界面的设计方式发生转变。智能手机和计算机已经让我们习惯于通过专用屏幕获取信息，而可穿戴技术大多只是将现有设备微型化，或把它们附着在人体上。NUS这项研究提出了电子技术与日常物品之间的一种不同关系：信息可以直接显示在与穿戴者身体接触的现有材料上。

项目信息：

研究团队： Tural Khudiyev、Heng Fu、Ziang Li 和 Swetika Chaturvedi
机构：新加坡国立大学（NUS）设计工程学院
首席研究员： 助理教授 Tural Khudiyev，材料科学与工程系

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