陳根：新型纖維，可提供及時觸覺反饋_風聞

文|陳根

纖維是構建世界的基本元素之一，也是人類重要的發明之一。根據中國考古發現，人類從5000多年前就開始使用纖維材料，它們被編成紡織品，為人類遮身蔽體、保暖抗寒。近年來，隨着信息技術和人工智能的飛速發展，纖維材料更是具備了發電、儲能、發光、變色、變形、傳感等一系列全新功能。

與塊狀和薄膜器件相比，纖維狀電子器件可以緊粘在不規則基底上、可適應扭曲和拉伸等複雜形變，同時具有透氣導濕等獨特性能。這些優點使得纖維電子器件，在電源系統、信息技術、物聯網、人工智能、大健康、空間探測等領域有着廣泛的應用空間。

近日，麻省理工學院和瑞典的研究人員開發了一種新型纖維，其可以被製成衣服，感知被拉伸或壓縮的程度，然後以壓力、側向拉伸或振動的形式提供即時的觸覺反饋**。**

該纖維層次複雜，中間含有一個流體通道，可以由一個流體系統激活。系統通過向通道內加壓和釋放流體介質（如水）來控制纖維的幾何形狀，使纖維能夠作為一種人造肌肉發揮作用。

該材料外層基於一種與普通聚酯相似的材料，與人類皮膚相容。其極窄的尺寸和柔軟材料使其相對容易將纖維構造成各種織物形式。**這些纖維還包含可拉伸的傳感器，能夠檢測和測量纖維的拉伸程度。**由此產生的複合纖維足夠薄和靈活，可以使用標準的商業機器進行縫製、編織。

實驗中，該團隊製作了一種內衣，研究人員讓歌手在穿着由他們的機器人纖維製成的服裝時進行表演，並從編織在服裝上的應變傳感器中記錄運動數據。然後，他們將傳感器數據轉化為相應的觸覺反饋。

結果表明，可以在紡織品中實現想要的傳感和驅動模式，記錄和重放複雜的動作，也可以從專家歌手的生理學中捕捉到這些動作，並將其移植到非歌手、新手學習者的身上。因此，該衣物不只是從專家那裏捕捉到這些知識，而且能夠將這些知識以觸覺的方式傳遞給剛剛學習的人。

值得一提的是，該纖維製成的衣物反應靈敏，還能夠承受多種力量強度形成一個快速反饋系統，未來，其或還可用於培訓或使用基於觸覺的遠程通信。