科幻作家们早为全人类画好了“虚拟现实”的大饼，未来的人类只要把眼镜一戴，就可以沉浸在虚拟游戏世界中，和里面的物品以及人物进行与现实完全相同的互动。
然而，这样的美好未来却因为种种技术原因难以实现，当前，未来智能穿戴已渗透进入生活方方面面，但如何更好打通设备与人体间的接触，如何保证设备运行长时而高效，依旧是很大的瓶颈。
现在，国内的科研人员研究出了一种新型的智能材料，它最大的特点是不用连接外部电能就能实现发光等功能。这就为未来穿戴设备的更加便利化和普及化打下了基础。
难道我们就要迎来虚拟现实时代了吗？
不必依赖外部的电力供应现代人都知道，驱动设备乃至机器运转都需要电能。大到汽车小到手机，再到戴在手腕上的智能手表等等，都需要电能供应才能保证设备正常工作。
究竟是什么东西，可以不借助外部电能就能完成工作呢？这便是东南大学材料学领域的专家们研究出来的新机制。
该项研究成果于今年4月发表在了权威期刊《科学》上，核心的技术是利用人体耦合的能量交换机制，来完成能量的采集，信息的感知以及数据的传输等等。
简单来说就是，科研人员利用新的机制，打造出了一种新的纤维材料，原本智能设备的一些功能，可集合到材料本身，而且材料本身自己就能实现电能的采集。听起来相当的高大上，那么背后的具体机制又是什么呢？
智能纤维已经出现，不过现在主流的技术，还是以硅基芯片作为信息处理的核心来展开。
不管是信号的采集和处理，还是信息的储存与传输，传统的智能纤维本身没有大的突破，既需要芯片的核心支持部件，也需要电池提供能量和驱动力。
这样一来，设备本身难以和人体更好的融合，各种部件之间的衔接性不够好，刚性以及重量都还很大。依靠这种纤维制造出来的智能穿戴设备，与人们想象中的智能产品还要差很远。
于是东南大学的科研人员，在新的研究中就放弃了原先的思维，他们采取了简化思维，想着如何把所有的硬件构造部分以及功能，全部集中到单根的纤维中去。
这样一来，纤维本身代替了原来的设备结构，以此为基础制造出来的设备也将大大便利化。
至于让纤维本身不借助电池驱动就发电，则是利用了现实中无处不在的电磁波和电磁场。这些看不见的能量，在新技术中被巧妙的融入到了智能纤维里。
人体本身就是一个巨大的能量交互载体，利用新的技术和特定的材料，这些纤维本身在和人体接触的时候，就会自己产生电能并发光。
目前科研人员研发出来的纤维主要分为三层结构，最底层的材料能够感应出交变电磁场，所用材料是镀银尼龙纤维。
中间的一层材料，在功能上可提高电磁能量耦合与容量，所用制作材料是一种复合树脂。
最外层便是发光层，也是一种复合树脂材料，它利用电场敏感的特性而发光。
所有使用的材料都是市面上常见的，而且生产工艺并不复杂，在科研人员看来已能够进行量产。
现在利用这种智能纤维，可进行触控发光、显示信息以及多种无线指令的传输等等。
所以，应用到纺织品和服饰领域，可以实现交互照明、传感和信号传输。下一步新的智能纤维能否应用到更大的场景，就得看技术发展能达到何种程度了。
该新型纤维的特性，目前主要集中在无电可发光的性质上。而智能穿戴设备所需的功能还有很多，近年来科研人员的研究从未停止。
穿身上能无线充的电池2021年，复旦大学的科研人员研究出了一种新型的纤维离子电池，与传统电池不同的是，它看起来就是柔软的编织材料，这种新型的电池和智能设备相结合，还能实现无线充电。
传统的电池都是固态且有一定体积的，即便缩小体积融合在穿戴设备上，它的存在也显得很突兀。
但如果将传统的电池做成纤维状，那么它就变得柔顺而丝滑，可以更有效的与各种穿戴设备融合。
从2018年开始，科研人员经过不断的尝试，逐渐制备出了长度在0.1米到1米之间的纤维锂电池。此后，长度甚至延展到了10米。
在测试制作中科研人员发现，即使长度延展内阻也会下降，这就说明长纤维的锂电池是可以实际制造出来的。
根据科研人员目前的测试，长纤维的锂电池，可以为血氧仪或者心率监测仪等穿戴设备，连续提供两天以上的电能。
除此之外，这种电池的循环特性稳定，循环500圈，电池的容量保持依然能在90%以上。这也意味着，它的使用特性可以和传统的电池同等。
另一方面则是电池的安全性，研究人员此前的实验发现，纤维电池无论是弯折还是动态形变都能正常工作。
至于温度方面，零下20℃到60℃之间的温度区间内，电池的工作状态和整体性能依然保持良好。
虽然各项性能说明该类型的电池有很大的潜力，但电池本省的能量密度还有更大的提升空间。
此前研究人员预估，未来三到五年内，纤维电池能实现量产和应用。不过在资金支持、行业内的认可、主流应用设备的完善上，这些门槛也都需要一一跨越。
就目前来看，暂时还没有听说该类型的电池有实际应用的场景。但科研人员的研究方向，无疑为未来智能穿戴设备更好的发展，提供了新方向和新思路。
智能穿戴设备的需求点是什么上述两种新型材料设备的研发，如果应用到智能穿戴设备领域，可以一改传统的设备结构，颠覆使用场景。
但就目前的整体技术来看，在实际需求和应用之间，还有很多技术空白需要一一去填补。
比如电池的续航性，现在的手机需要一天一充甚至两充，那是因为技术有上限而不得不这么做。
可一旦某些智能设备脱离手机变成独立的穿戴设备，其充电性能如果还是跟手机这样的话，消费者势必就不会满意。
因为相对于手机等智能设备，可穿戴在身上的智能设备，它的应用时长和使用场景更加多元化。
人们想象之中的设备，可以实现电能长久而高效的使用。比如一周一充电甚至一个月充一次。
再比如AR眼镜，现在的设备僵硬而沉重，使用时佩戴在头上，就好比顶了一块板砖。
想象中的AR设备，可以和眼睛轻松的贴合，能够随时取用，要比现在的设备更加智能而方便。
显而易见的是，人们想象中的智能穿戴设备，能够真正像衣服那样，满足穿戴的特性，同时又具备智能设备的技术功能。
这样一来，不管是不用电池就能发光的纤维，还是纤维化了的电池，在下一步大规模的应用中都有施展特性的机会。
但话又说回来，技术的进步从来不会一步到位。横亘在技术领域的瓶颈和堵点，有时候几十年都不能攻克，甚至在某些技术研究上，还会将科研人员的思路带偏。
就目前的状况来看，各国智能穿戴设备的研究方向，一个是如何实现驱动的更高效利用，另一个是如何确保设备和人体之间更好的衔接。
如果技术发展有可能的话，未来的穿戴设备，可以和其他智能设备更好的衔接，利用身体就能实现对外部设备的操控。
换言之，未来的智能穿戴设备，不仅仅是工具和设备，更应该成为人类身体的一部分，是人身体的延伸部分。
从某种意义上来说，现在的一起手动操控设备，都是人类身体的延伸。就像原始人学会使用工具，近代工业革命后有了机器一样。
只不过这些延伸是独立于人体之外的，没有和人的身体产生融合。随着技术的不断发展和进步，人类最终幻想中的技术，是真正能变成身体的一部分，靠着意识就能完成操控。
就现在的情况看，这一趋势还很远。毕竟，相关的智能穿戴设备，在应用场景上相对于未来还很原始。现在的穿戴式设备，依然是基于现有的技术在发展的。
智能穿戴设备的发展趋势从类型看，现在的智能穿戴设备还是独立发展的。主要分为手戴类型、头戴类型、穿着和配饰类型等。
这些设备根据应用场景的不同，基于不同类型的基础，也产生了各自的发展演变方向。
近10年来，国内智能穿戴设备经历了一个较大规模的发展阶段。
2016年，相关设备的销售规模还只有3876万台，4年后这一规模已经达到了1.07亿台。设备的广泛应用，也促进了政策上的支持。
近年来国内围绕智能穿戴设备，出台了一系列的政策，其目的一方面是加强行业管理，让发展更加健康有序。
另一方面是提供政策乃至财政上的支持，让技术发展的脚步更加快捷。就比如纤维电池的应用，下一步如果更大范围的推广，肯定离不开政策和资金的有效支撑。
而且从各类技术的发展来看，芯片技术、电池技术、交互系统技术等等，每一个领域向着纵深发展，又能打开一片全新的天地。
所以说，这一行业的未来既是光明且前景远大的，但又需要脚踏实地，去攻克前进路上的每一个堵点。
结语真正的瓶颈和制约，永远都是技术层面的。没有技术上的大规模突破，就不会有随后的一系列支持发展措施和政策。
技术就像攻城锤，它在前方开路，后续的一切应用和推广，就能顺理成章的达成。现在，我们就等着最新研究出来的相关技术，何时能实际应用吧。
参考资料：
《突破！我国科学家研发出“神奇材料”，无需芯片和电池便可发光》 湖南日报 2024年4月7日《可穿戴新突破：复旦纤维锂离子电池，穿身上能无线充电》 澎湃新闻 2021年9月2日
