迈向智能时代
——可穿戴显示器

随着物联网、大数据、5G、虚拟现实等新兴技术快速发展，以及各种电子设备朝着微型化和高度集成化的方向发展，可贴合皮肤、适应复杂形变的新型柔性可穿戴显示器的应用前景将越来越广阔。例如，智能手表已经成为人们在健身跑步时的标配，但那小小的一块屏幕实在是难以让人看清上面的文字。现在，科学家已经研制出可以直接在衣服上显示的电子屏，它们可以随着人的动作和环境的变化而延展、扭曲，且不会对内容的显示造成影响，这样的显示屏将会引领可穿戴电子设备走向新时代。

但是，要研制这样的显示器需要克服很多技术难题。领域内的主流研究是将焦点放在柔性薄膜显示屏上，但也有科学家直接指向做衣服的纤维本身！就是说把纤维这种一维材料变成具有电子显示功能的器件，让可穿戴显示器真正做到像衣服一样穿在身上，轻薄、透气，可贴合在任何不规则的基底上。

最早的显示器件是阴极射线管显示，它广泛用于电视和之后的计算机系统。后来显示器件做得越来越薄，就变成了显示屏，如液晶显示、有机发光二极管。随着技术的发展，显示屏如今已经可以弯曲，用在了可折叠手机上，但是这种折叠只是一个方向上的，也就是说这种可折叠的柔性是相对的。如果想要做成衣物，必须要保证显示屏足够柔软，且任意形变都不会影响显示的功能。显示器件经过多年的发展，经历了从厚到薄，从硬到软，从三维块体到二维薄膜的转变，而如今，科学家正在探索其结构从二维向一维的转变。

发光纤维是线状光源，将发光纤维编入织物中只能显示特定的编织图案，无法在织物上实现如同手机、计算机屏幕一样的像素点显示，显示信息有限将会限制其在可穿戴设备上的应用。我们知道，织物是由经线和纬线编织而成的。织物的经纬交织结构与平面显示器中的像素阵列类似，这启发了科学家在经纬交织点处构建微型发光器件的想法。在编织过程中，每根经线和纬线都会有一个交织点。两根纤维在编织过程中产生的张力会让它们的交织点变得紧密，如果我们在纤维表面涂上发光的活性材料，通电时交织点的位置就会发光，这样就实现了一个像素点的显示 ^[6] 。织物通常会有很多交织点，这些交织点就能形成可显示的屏幕。其中一个非常重要的参数是分辨率，在织物显示屏中，分辨率可以通过交织点来调控——编制得紧密一点，分辨率就高；编织得稀疏一点，分辨率就低。当穿上这些纤维编织的衣物时，你就可以在衣服上看电视和电影了，是不是非常地简单和方便？

再来看一些实用有趣的应用场景。例如，骑着电动车送外卖的小哥不可能对所有的路线都很熟悉，但拿着手机进行导航十分不安全。这时我们可以在衣服的袖子上设计一个可导航的显示屏，如果我们再把打电话和发信息的功能集成到显示屏上，那么未来手机的形态会发生根本的变化。

再比如，我们去国外旅游，穿着一件能帮你翻译外语的衣服真的是太方便了，特别是对于一些小语种国家。你说中文，它可以任意切换成世界上任意一种语言，这样的话，也许我们真的不用学习英语了，也不用学习任何其他语言就可以实现实时、有效的沟通。

另外一个更能造福社会的例子是：我们生活中有一些特殊人群，如不能说话的聋哑人，如果我们为他们量身定制一件衣服，通过采集脑电波把他们想说的话显示在衣服上，他们立刻就能与外界正常、实时地交流了。全世界这部分人群的数量还不少，如果能从根本上解决他们的问题，那么他们就能更好地融入社会。当然，这些人机交互的功能还需要计算、传感、通信、供能等系统的协同运转才能实现。 UrOD7gOZrYSumOMcAOA6Ms6pMdkie7wqKJsDXs6YO4vz/eQZVXtG+pIBtcLP71HM