科技前沿｜智能纤维驱动可穿戴技术新升级
亲爱的读者，你是否曾幻想过，像科幻电影那样，衣袖上的电话图案让你随时通话？如今，这已不再是梦！可穿戴技术正从银幕走向现实，成为科技前沿的焦点。
早在20世纪60年代，麻省理工学院媒体实验室就提出将多媒体和传感器嵌入衣物的概念。如今，这项技术日益成熟，谷歌眼镜等产品已走进生活。
以鼓点T恤为例：内置控制器，轻敲衣物就能奏出节奏，仿佛随身携带数字乐器。搭配迷你扩音器裤子，音乐创作无处不在。
社交牛仔裤支持蓝牙连接，点击口袋装置即可更新社交媒体，还能追踪幸福感，让穿戴成为社交新方式。
卫星导航鞋集成GPS系统，通过USB设定目的地，自动引导你到达目标地点，解放双手。
穿戴式智能设备旨在提供个性化服务，如今五花八门的产品正改变生活方式。更具前瞻性的是具身智能机器人。
当前人形机器人多为金属骨架，缺乏生命感。若赋予“人造皮肤”，并具备人类功能，将是智能的关键突破，核心在于材料创新。
在中国国家自然科学基金委等支持下，可穿戴计算学术会议和研发项目持续推进。东华大学科研团队正引领纤维技术升级。
无线、无芯片、无电池的光电交互织物电子皮肤
多模态电子织物突破重构人机交互
作者：东华大学先进纤维材料全国重点实验室王宏志教授 侯成义研究员 季天一博士生
在科幻中，机器人能精准照料主人或穿越火场救援。随着具身智能发展，这些场景正成真。机器人需像人类一样感知温度、压力等，核心是“电子皮肤”感知界面。
但传统电子皮肤面临瓶颈：刚性传感器阵列难以适应复杂运动，易疲劳断裂；在大曲率表面出现信号盲区。且多为单一功能设计，无法像人类皮肤多模态融合。
极端环境下更凸显局限：消防机器人高温作业时信号失真，医疗机器人硬壳易致压疮。仿生手无法区分材质，催生了材料革命——转向纺织品。
纺织品纤维网络、孔隙和结构优势，使其成为电子皮肤理想载体，可精确感知力学和温度。
当纤维成为“神经末梢”
东华大学团队融合智能材料与纺织技术，打造出感知强、适配性高的电子皮肤。
救援等动态场景中，刚性传感器影响灵活性。团队创新使用碳纳米管纤维制成热电腕带，在拉伸弯曲下信号稳定，解决动态失真痛点。
基于刺绣等纺织工艺的类神经织物传感网络
刺绣出来的“触觉神经网络”
为实现高密度柔性感知，团队通过刺绣集成摩擦发电纤维。抓握物体时产生脉冲信号，压力越大电荷越高。
康复领域优势显著：中风患者佩戴康复手套，机械臂根据握力自动调节辅助，织物皮肤超低曲率分辨率且透气，实现无感化交互。
突破冯·诺依曼架构的“智能纤维”
传统电子皮肤串行模式延迟高、能耗大。团队在《Science》发表方案：单根纤维集成传感、反馈与无线通信，利用人体耦合机制，摆脱芯片和电池束缚。
未来：从实验室到实用场景
未来，消防机器人皮肤集成多传感器；手术机器人感知组织差异；太空服智能织物自主散热。东华大学“纤维即芯片”理念改写研发范式，打破人机协作屏障。
让机器人“长皮肤”，也“生神经”
作者：东华大学先进纤维材料全国重点实验室 王宏志教授 侯成义研究员 顾伟博士生
电子皮肤赋予机器人感知能力，从“看听”扩展到触觉、压力等，构建自然互动。主流二维薄膜虽进展显著，但难以贴合三维表面，易裂纹、过热。
纤维编织的织物电子皮肤突破局限：随意拉伸贴合，透气防过热，疲劳性能优异。同一纤维网络实现感知到反馈闭环，混合编织形成“神经网络”。
电子皮肤发展需融合智能感知、柔性和交互能力。从薄膜到织物是结构进化，未来需解决量产瓶颈，抢占具身智能制高点。机器人正“长皮肤”“生神经”，智能纤维编织感知新边界。你是否想体验这项变革？快来评论区分享你的见解！
原《科技前沿｜智能纤维驱动可穿戴技术新升级》
栏目编辑：王蕾 图片来源：东华大学
来源：作者：新民晚报 张炯强
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