一只拥有5,184个像素和触控功能的衣袖
新加坡国立大学（NUS）的研究人员将54根电子纤维织入一只衣袖，制成一块彩色触摸屏，可播放视频、运行计算器并显示体温。每根纤维都装有96个微型发光二极管，使织物屏幕拥有5,184个像素；感应层则能响应手指按压。
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这款原型将一块尺寸为168毫米×105毫米的显示屏与麦克风、扬声器和传感器结合在一起。据该校介绍，在使用洗涤剂进行50次机洗，并围绕半径仅5毫米的圆弧弯折1,000次后，其发光效果和触控响应几乎没有变化。
NUS称，这是全球首款嵌入衣物的触摸屏。该校在研究公告中表示，研究团队于2026年10月21日在《自然》杂志发表了研究成果。新加坡国立大学设计与工程学院材料科学与工程系助理教授图拉尔·库迪耶夫（Tural Khudiyev）领导了这项研究。
电子元件藏在线纱之中
这只衣袖的屏幕由含有发光元件和触控传感器的纤维制成。每根多层线纱厚约1毫米，研究人员表示，他们制成了一根长10米的线纱。54指的是衣袖所用的像素纤维数量，而不是纤维的厚度。
库迪耶夫说，这项进展的关键在于将图形用户界面的基本构件，也就是人们与设备交互时使用的可视控件，制成纤维形式。他解释了研究人员如何沿着细线连接大量电子元件：
我们通过一种全新的互连架构克服了这一限制，使数千个微电子器件能够集成并沿着一根纤维互连。
由此，显示屏及其控件被融入衣物材料之中。穿戴者可以查看信息，也可以按压同一块织物表面进行交互。
数千枚芯片如何装进一根纤维
研究人员首先开发了一种可编程方法，用于沿着微小的绝缘导线建立电气连接。激光会在选定位置照射导线，形成可连接单个微芯片的部位。
随后，研究人员将用于连接电子元件的熔融焊料引导至这些裸露位置。通过控制液态焊料在表面的扩散方式，团队使其在预定位置形成连接。该方法通过超过20,000处电气连接，将5,000多枚芯片连接起来。
随后，研究人员通过热拉伸工艺，将连接好的数字发光二极管（LED）条带嵌入多层纤维中。由此制成的线纱包含彼此独立的发光显示层和触控感应层，两者沿纤维长度方向排列。
触控感应层位于LED下方。按压纤维会形成闭合电路，产生的信号则能识别手指按下的位置。随后，系统可以点亮距离最近的像素。简而言之，这根线纱既能显示内容，也能检测按压操作。
屏幕可以显示什么
这只衣袖的分辨率为96×54像素，刷新率为每秒30次。像素是构成图像的微小点之一；刷新率则表示显示屏每秒更新的次数。NUS指出，该屏幕采用8位色深，用于衡量颜色信息的呈现方式。
这款原型可以显示照片，并以每秒30帧的速度播放视频；若视频包含同步音频，播放速度则为每秒25帧。它还可以通过蓝牙接收图像，让其他设备以无线方式向衣物发送视觉内容。
这块屏幕的像素远少于现代智能手机，因此照片、文字和视频的细节有限。目前，它的主要意义在于证明纺织品可以兼具彩色显示和触控功能，同时保持足够的柔韧性，适合穿戴。
54根显示纤维各自拥有独立的控制通道。如果其中一条线路发生故障，相邻线路仍可继续工作。该系统还可以同时识别多处触控，因此比只能检测单次按压的纺织品控件更加灵活。
计算器、指南针和语音控制
其他电子纤维赋予这只衣袖图像显示之外的功能。这些纤维搭载了麦克风、扬声器，以及可检测动作、磁北方向、温度和周围环境亮度的传感器。
这些元件协同工作，使原型能够运行计算器、显示照片图库、充当指南针并响应语音指令。动作和光线传感器还可以让屏幕自动旋转并调节亮度。
这些功能类似于早期智能手机的一部分功能，只不过它们分散在线纱之中，而非集中在一块坚硬的面板上。对穿戴者而言，这意味着可以直接在衣袖上查看方向、浏览收到的图像，或使用简单控件。
温度感应功能也不局限于前臂上的显示屏。将温度感应纤维置于腋下时，衣物可以测量体温，并在屏幕上显示结果。因此，传感器和显示屏可以位于衣物的不同部位，同时协同工作。
洗涤和弯折测试结果如何？
这件衣物在普通洗衣机中使用洗涤剂清洗了50次。NUS表示，洗涤后，其发光效果和触控响应几乎没有变化。这两项指标分别用于检验显示屏是否仍能发光，以及是否仍能检测用户操作。
研究人员还对这块纺织品进行了1,000次弯折测试，弯折半径为5毫米；结果显示，显示和触控性能同样几乎没有变化。弯折性能很重要，因为穿戴者伸手、转动手臂或折叠衣物时，衣袖都需要反复活动。
NUS表示，制成的显示屏透气性与棉、聚酯纤维和牛仔布相当。透气性让空气和湿气能够穿过衣物，有助于说明一件布满电子元件的纺织品仍可能适合穿着。
该校还表示，这块显示屏符合既定的皮肤接触安全限值。洗涤、弯折、透气性和安全性测试共同检验了日常衣物面临的几项实际要求；而让电子元件正常工作，则是另一项需要解决的任务。
为何瞄准医疗保健领域
库迪耶夫认为，将传感器、显示屏和控件结合起来的衣物，在医疗保健领域具有应用前景。这款原型已经能够测量体温，并让穿戴者直接在衣物上查看读数。
他描述了这种衣物更广泛的潜在用途：通过纤维传感器收集生理信息，也就是与身体运作状况有关的测量数据，并让穿戴者能够通过纺织品获取这些信息：
衣物可以通过基于纤维的传感器持续收集生理信息，并让穿戴者直接通过衣物查看和操作这些信息。结合人工智能（AI），这有望实现个性化健康监测、反馈和辅助。
其实用价值在于测量与信息获取之间的联系。传感器可以在衣物的其他部位采集数据，而衣袖则提供一个可视界面供穿戴者查看，并通过触控选择信息。
持续监测、个性化辅助以及其他健康功能仍是未来的发展目标。目前公布的研究工作聚焦于一款原型，展示感应、显示和交互功能如何共用一个纺织平台。
更清晰的显示屏与标准纺织设备
NUS团队计划进一步提高分辨率、整合更多感应功能，并让人工智能在设备本身运行。在本地处理信息，可以让纺织系统依靠自身的电子元件完成部分任务。
据该校介绍，更小的微芯片和更细的纤维有望实现更清晰、更大的屏幕。缩小发光元件之间的间距，可以让显示屏呈现更精细的细节，从而解决当前原型的主要局限之一。
纤维上元件的排列方式也关系到制造。NUS表示，更细的版本可以使用标准工业设备进行针织、机织或刺绣。这将使电子纤维技术能够与现有服装制造方法相结合。
团队还认为，这项技术可用于追踪健康指标，并通过触觉提供反馈。这样一来，衣物的功能就不仅是显示信息，还可以感知穿戴者的状态，并通过多种方式传递信息。
从可用衣袖到上市服装
研究人员已在一件衣物中整合多项功能：彩色屏幕、多点触控、无线接收图像、声音和环境感应。耐久性测试也为这项技术增添了实用层面的依据，因为衣袖在反复洗涤和弯折后仍能正常工作。
目前尚未公布商业发售日期和价格。下一步计划是提升图像细节，并进一步整合感应功能和人工智能，而不是确定触摸屏衣物何时上市。
这款原型最有价值的进展，在于让这些功能共用同一块织物。衣物一处可以采集数据，另一处可以显示数据，穿戴者还能通过手指按压进行选择，同时材料仍能弯折并保持透气。这种组合为研究人员提供了一个可进一步开发的具体平台。
要点
- NUS研究人员将54根电子纤维织入衣袖，制成一块拥有5,184个像素的彩色触摸屏。
- 显示屏尺寸为168毫米×105毫米，支持多点触控，刷新率为每秒30次。
- 这款原型可以播放视频、运行计算器、接收蓝牙图像并显示体温。
- 经过50次机洗和1,000次紧密弯折后，发光效果和触控响应几乎没有变化。
- 团队计划提升显示清晰度、加强感应功能整合，并在纺织系统中运行人工智能。
- 目前尚未公布商业发售日期或价格。
