考古学发现，人类开始穿衣服大约在17万年前，正值倒数第二次冰河时期。然而，即便到了现在，大多数现代人所穿的衣服与最早的衣物相比，也几乎没有什么不同。但随着柔性电子元件日益融入所谓的“智能织物”，这一局面即将改变。
其中许多产品已可购买，例如能提供轻柔振动的紧身裤，便于练习瑜伽；能追踪运动员表现的T恤，以及能监测心率的运动内衣。智能织物在医疗保健领域（测量患者的心率和血压）、国防领域（监测士兵的健康状况和活动水平）、汽车领域（调节座椅温度，使乘客更加舒适）乃至智慧城市领域（让标识与路人进行交互）都具有潜在的应用前景。
理想情况下，这些服装的电子组件（传感器、用于传输数据的天线以及为其供电的电池）将体积小、柔韧性好，并且基本不会被穿着者察觉。如今，传感器已基本能做到这一点，其中许多甚至可以机洗。但大多数天线和电池都较为坚硬且不防水，因此在洗涤衣物前需要将其拆下。
我在俄亥俄州立大学电子科学实验室的工作旨在制造同样柔韧且可水洗的天线和电源。具体而言，我们正在将电子元件刺绣直接嵌入织物中，所用导电线我们称之为“电子线”。
天线刺绣
我们所用的电子线是由捻合的聚合物长丝束构成，以提供强度，每根长丝均带有导电的金属基涂层。每根长丝的聚合物芯通常由凯夫拉或Zylon制成，外层涂层则为银。随后，数十甚至数百根此类长丝被捻合在一起，形成一根通常直径不足0.5毫米的单根电子线。
这些电子线可以轻松地与常见的商用刺绣设备配合使用——即人们日常用来在运动夹克和卫衣上绣名字的电脑控制缝纫机。刺绣成的天线重量轻，性能与刚性的铜质天线不相上下，其复杂程度可以达到最先进的印刷电路板的水平。
我们的电子线天线甚至可以与普通线材结合，用于更为复杂的设计，例如将天线整合进企业标识或其他设计中。我们已能够在薄如欧根纱、厚如凯夫拉的织物上刺绣天线。刺绣完成后，导线可通过传统焊接或可插拔组件的柔性互连方式，与传感器和电池相连。
迄今为止，我们已能够制造可读取大脑深层信号的智能帽，用于帕金森病或癫痫患者。我们还在T恤上刺绣了天线，可将Wi-Fi信号的覆盖范围延伸至穿戴者的手机。我们还制作了可监测婴儿身高的垫子和床单，用于筛查多种儿童早期疾病。此外，我们还制造了可折叠天线，可测量织物所附着的表面弯曲或翘起的程度。
超越天线的探索
我的实验室还与俄亥俄州立大学的其他研究人员合作，包括化学家Anne Co和医师Chandan Sen，共同研制基于柔性织物的微型发电装置。
我们采用一种类似喷墨打印的工艺，在织物上交替放置银点与锌点区域。当这些金属接触汗液、盐水，甚至伤口渗出液时，银充当正极，锌充当负极，两者之间便产生电流。
我们仅通过使织物受潮，就已产生少量电能，无需任何额外的电路或组件。这是一种完全柔性、可水洗的电源，可与其他可穿戴电子设备连接，从而无需使用传统电池。
无论单独还是结合使用，这些柔性可穿戴电子元件都将把服装转变为互联、感知、可通信的设备，与互联互通的21世纪所需的织物高度契合。
