齐鲁晚报记者　于梅君 　　显示器是电子产品的基本组成部分,你有没有想过,有一天我们身边的织物也能变成显示器?早上醒来,窗帘会为你展示当日的天气、交通等信息；下床前,被子会显示你睡了几个小时,血压是多少；开车时,可以在袖子上查看GPS地图…… 　　这听起来是不是很科幻?如今,这样匪夷所思的梦想正一步步变成现实。 　　能卷能洗,一块布就是一个显示屏 　　在刘慈欣的科幻小说《三体》中,主人公罗辑在冬眠了185年后,来到公元2211年。此时,人们的衣服已能根据穿着者情绪的变化,变换不同的色彩、图案,每件衣服都相当于一块显示屏。虽然距2211年还有近200年的时间,但书中描写的这一场景似乎已经离我们不远。 　　来自复旦大学的彭慧胜团队发明了一种智能电子织物,可以让衣服充当显示器,而且可以多次清洗、折叠。在处理器帮助下,人类的脑电波可转换为可读信息,并显示在织物上。 　　该织物系统包括显示屏、键盘和电源,能作为通信工具使用。它可以用电池充电,甚至使用太阳能。它还具备输入、沟通和导航等功能,例如,开车时,驾驶员在袖子上就能查看GPS地图,是真正意义上的“可穿戴设备”。 　　这种织物最大的特色在于使用“导电和发光纤维”,具有低功耗的特点,不会明显发热,保证穿着舒适度。在反复对折、拉扯和挤压的情况下,亮度依旧保持稳定,进行100次洗涤和干燥循环,发光亮度衰减小于10%。穿上它,你就是街上最“亮”的仔。研究团队希望,这种智能织物能帮助人们克服因健康或语言障碍造成的沟通困难。 　　“智能织物目前已在汽车、可穿戴设备领域进行试用,作为通信工具,它在实时定位、智能通讯、医疗健康等方面也具有巨大的潜力。”彭慧胜教授说。 　　手机放在地毯上就能充电,衣服可充当触摸屏……剑桥大学的科研团队近日也研发出一种智能显示屏,将智能传感器、LED显示器集成到纺织物中,不仅能实时显示图表信息、交互触摸,还能任意折卷,“一块布就是一个显示屏”。　 　　其中,光电探测器与温度传感器用于环境监测,当接收输入信号后(比如被紫外线照射),就会实时显示当前信息。生物传感器则用于检测人体各项指标。工作人员使用该系统读取自身心跳,则实时显示心电图。 　　研究人员表示,通过智能织物技术,我们很快就会看到能源自主的智能物联网设备,这些设备将无缝集成到我们的日常物品和许多行业应用中。 　　不用扫码,划一划衣袖就能支付 　　你有没有想过,在不久的将来,手机支付不再需要扫一扫,只需要轻轻划动衣袖就能安全支付；启动汽车不再需要钥匙,只要坐到座位上,汽车就能识别你的衣服,听从指挥…… 　　去年,加州大学科研团队将先进的磁超材料集成到柔性纺织品中,创造出一种能够在衣物和附近设备之间进行无电池通信的系统。这种纺织品可以让穿戴者与附近的电子设备进行数字交互,只需要轻轻触碰或划动衣袖,就可以安全支付,还可以持续监测和传递人体的生命体征。 　　这种设计具有高度的灵活性,比如裤子可测量腿部运动,同时与跟踪心率和其他数据的上衣交流。两个穿着这种衣服的人,可以通过手腕相互敲击来交换信息。 　　研究者表示,“当你把衣服悬浮在无线阅读器上时,电子设备就会发出信号,所以你可以通过简单的击掌或握手来分享信息。” 　　研究人员表示,这种纺织品成本低、制作简单,可以与有趣的可穿戴设计相结合。他们希望这种设计能减轻现代电子产品给我们生活带来的负担。通过人机交互,我们或许可以像阿凡达人一样无声交流；也可能不必再使用手机屏幕,仅仅通过手势就能操作设备。 　　美国莱斯大学研究人员还推出一款“智能”衬衫。该衬衫使用交织的碳纳米管纤维提供与皮肤的稳定电接触,能够持续收集心脏活动数据。这种纤维与金属一样具有导电性,但可清洗、穿着舒适,并且在身体运动时断裂的可能性很小,强度可比肩碳纤维。 　　研究团队将智能衬衫记录实时心率数据的能力,与典型的胸带监视器比较,结果发现衬衫表现得更好,可与市售的电极监测器相媲美。将碳纳米管传感器装配在袜子、绷带和手套上,可用来精确地监测人体大幅度和快速的运动方式。 　　知冷知热,最“懂”你的衣服来了 　　体表温度、湿度的变化都会对人体舒适性产生一定影响。武汉纺织大学技术研究院王栋团队研发出新型具有热湿调控功能的纤维,生产出成本低、舒适性好、可穿戴的智能聚酯纤维织物,它能根据人体微环境的温度和湿度变化,调节孔隙率。 　　在干燥寒冷环境下,这种织物结构较为紧密,孔隙率较低,可以阻挡人体热量和湿气散失,达到保温保湿目的；当织物处于潮湿闷热环境下,结构会变得疏松,孔隙率增大,促进人体热量和湿气快速透过,使体表干爽舒适。 　　在王栋看来,如果组成这块布的纤维足够细,那它既可以是耐热防火的消防制服,也可以是抗菌杀菌的防护材料,还能是感知病人身体状况的传感器、制作精密仪器所需要的过滤部件。未来的“科技布”是啥样?温度可调、湿度自控,还能感知身体细微变化,到那时,穿衣搭配也会从视觉审美变成技术活了。 　　王栋称,这项成果能极大促进纺织品的功能升级,有望替代目前市场上能调节人体热量和湿气的纺织品。目前,他们已建立千吨级生产线,实现中试生产。 　　利用智能织物技术,或能生产出内嵌智能手机或平板电脑的衬衫、监控健身水平的运动服、监控运动员表现的运动装备、告诉医生皮下组织情况的绷带或者感知大脑活动的柔软编织帽。 　　未来,医用智能织物最典型的应用,就是在衣服中嵌入传感器和数字技术,以监测患者的心率、血压、呼吸和其他生命体征。 　　纤维有“记忆”,服装上演变形记 　　把镍钛合金形状记忆纤维加入婚纱或演出服中,折叠后只需用电吹风吹一下,就会恢复原状；用聚氨酯类新材料制成的智能运动服、登山服,能在温度较高时产生散热和水汽通道；随着“人工肌肉”纤维的应用,未来可能还会出现更“聪明”的具有形状记忆功能的服装。 　　俄罗斯斯科尔科沃科学技术学院的研究人员利用挤压成型工艺,制成了一种形状记忆材料,这种材料能在变形后恢复原来的形状。 　　南开大学化学学院教授刘遵峰介绍,这是一种智能材料,能“记住”第一次成型时的初始形状,在被揉搓、挤压时,它会呈现临时形状,当受到热、光、电等外界刺激时,又可以从临时形状回到初始形状。 　　形状记忆材料与纺织品碰撞出科技感十足的火花,让服装变得有记忆、更聪明。在航空航天、生物医学、汽车工业等多个领域的应用将越来越广泛。 　　刘遵峰介绍,“人工肌肉”并不是人工制造的生物肌肉,而是一种受到外部刺激(温度、湿度、电流、压力、光照等)可以快速响应的柔性智能材料。比如镍钛合金最早被应用于文胸内,即使在清洗穿戴过程中发生变形,也会被体温“暖”回原形。 　　“由蚕丝‘人工肌肉’纤维制成的运动服,在人体发热出汗时,会自动缩成短袖短裤,便于排热排汗；在人体干燥时,又会变成长袖长裤以实现保暖性。”刘遵峰表示,从目前全球的发展趋势来看,众多商业巨头都在布局智能纺织领域。比如苹果正在研究如何将传感器和开关编织到织物中,并应用于智能包、家具、服装等。 　　正像有专家所说,可穿戴设备是链接人与物的智能钥匙,是万物互联的核心入口。不论是人或物,都必须具有智能穿戴设备,才能实现在虚拟世界的数据化与智能化。因此,如果没有智能穿戴这把人与万物互联的关键钥匙,或许就无法真正开启元宇宙的时代。