智慧纖維讓可穿戴電子設備邁進現實

《自然》31日報告了新加坡和中國科學家聯合開發的一種製作內置電子元件纖維的新方法，這種纖維可用於可穿戴電子設備。其潛在應用包括能感知交通燈變化的帽子（可幫助視障人士），以及用於心臟監測的柔性設備。

（數百米的高性能柔性半導體纖維纏繞在一個圓柱形線軸上，旁邊是一些經歷了製造過程後的預製棒。

圖片來源：南洋理工大學/《自然》）

可檢測和處理信號的可穿戴電子元件，能用含有半導體器件的纖維製成。但製造過程可能會産生缺陷，限制這些纖維的性能。

來自新加坡南洋理工大學、中國科學院大學以及多家機構的研究人員組成的聯合團隊，此次評估了纖維製造過程，以確定斷裂和缺陷是如何産生的。利用這些資訊，他們修改了加工技術以及半導體和纖維材料的結合方法，以生産出具有光電特性的高性能柔性纖維。

為展示這種材料的能力，研究團隊製作了一系列實驗性裝置。例如，他們將纖維編成一頂帽子，能感知交通燈的光信號，從而為視力障礙人士提供協助。帽子檢測到的光信號被傳輸到手機上，在交通燈由紅轉綠時提醒用戶。團隊還將纖維編入手環，製成可穿戴心臟監測器，性能與市售設備相當，但比剛性感測器更貼合手腕。這些纖維還展現出壓縮條件下的耐久性和防水性。

在同時發表的新聞與觀點文章中，美國弗吉尼亞理工大學研究人員認為，這項工作“在將微型電腦嵌入日常服裝的方向上實現了一個飛躍”。

（記者 張夢然）