由英國諾丁漢特倫特大學(Nottingham Trent University)、德國亥姆霍茲德勒斯登羅森多夫研究中心(Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf research lab)以及義大利波札諾自由大學(Free University of Bozen-Bolzano)三校的研究員共同研發出可水洗、具備耐久性的「無接觸智慧布料」。研究團隊表示，這是全球首創將高靈敏、可彎曲的巨磁阻（GMR）感測器整合進紡織結構中，同時還可以保留布料原本的柔軟手感與美觀設計。
無接觸智慧布料登場：彌補缺口的創新技術
不同於以往，這次三校共組的研究團隊研發的「過編織磁阻感測器」（overbraided magnetoresistive sensors）技術，透過將超小型、柔軟且高靈敏的磁阻感測器嵌入傳統的紗線中，打造出兼具穿戴舒適度與互動功能的電子紡織品。
在操作原理上，使用者可透過配戴含有迷你磁鐵的戒指或手套，發出磁場，從而影響感測器的電阻。接著，藉由比較不同感測器所受磁場影響的程度，系統即可即時判斷手指於布料上方的空間位置，進而啟動對應功能。而關鍵的是，磁場在潮濕或水中仍能穩定傳導，不受介質影響，這項特性使編織磁阻感測器在水下也能正常運作。
換句話說，只需將小型磁鐵靠近衣物表面，就能觸發感應功能，完全不需實際觸碰。這不僅實現「隔空操作衣服」的概念，更克服了惡劣環境條件帶來的限制，彌合了柔性穿戴裝置與剛性磁場感測介面之間的落差。
(左) 具高度柔軟性的過編織磁阻感測器；(中)、(右) 感測器在洗滌過程中及經過洗衣機七次洗滌循環後的效果。Source: 《Submersible touchless interactivity in conformable textiles enabled by highly selective overbraided magnetoresistive sensors》
首席研究人員Dr. Pasindu Lugoda特別指出，相較於現有的觸覺感測器而言，這項非接觸式的磁力感應技術不僅能減少磨損，且更加耐用，既可機洗，又不影響織品的垂墜感或外觀美感。一旦這種技術融入日常服飾後，人們將能直接透過衣物與電腦、智慧型手機、手錶及其他智慧裝置互動，例如：打開電器、接聽電話或操作智慧電視，讓服裝搖身一變成為可穿戴的人機介面，。
根據諾丁漢特倫特大學，研究人員更進一步測試了兩種具體的應用方式：
- 智慧袖套 x VR 操控：在針織袖套中整合多個磁阻感測器，搭配含有磁性戒指的手套，使用者只需在袖套附近移動手指，即可完成虛擬空間中的選單操作、導航或遊戲互動。
- 智慧安全帽扣帶：將感測器嵌入安全帽的扣帶中，可即時感測安全帽是否正確佩戴，提升工地與戶外工作的安全管理效率。
source: Nottingham Trent University、《Submersible touchless interactivity in conformable textiles enabled by highly selective overbraided magnetoresistive sensors》
未來，這項技術可望應用於防護衣物、水下裝備、智慧制服、醫療手術室甚至工廠自動化等高需求情境，也為人機介面的設計開創全新可能性。
細數智慧布料的前世今生：從接觸感測出發
智慧布料的概念其實比大家想像的還要早，在2000年代就已經出現，並隨著近年來可穿戴設備的興起，電子紡織品的發展逐漸受到大眾市場關注。結合功能與科技等相關的熱門領域，許多品牌已經率續推出帶有整合感測元件與導電材料的功能性服飾，打造出可互動的衣物與配件。
【過往案例】
．Google與Levi’s合作的「Jacquard 智慧外套」透過在袖口的電容觸控面板，使用者只須用手指觸碰袖口，就可以遠端控制手機，實現滑動或點按操作音樂、來電、導航，甚至呼叫Google助理執行預設動作。
source: Levi’s
．CuteCircuit的「Sound Shirt」織入導電紗線與震動馬達，在穿著時可透過28個微型執行器，即時且無線接收轉換成數據的音樂或聲音，甚至可以實現不同樂器對映服裝上的不同位置，讓穿著者親身體驗每個音樂段落帶來的觸覺體驗。
source: CuteCircuit
．德國Embro GMbH的Embro-Tech則是透過技術刺繡，將僅0.04毫米的導電材料整合到紡織材料上，形成穩定且可重複的導電路徑，可適用於物理治療的加熱電、監測運動的智慧衣、汽車座椅的加熱墊等。
source: CuteCircuit
傳統智慧布料的限制與挑戰：為什麼需要下一步？
儘管智慧布料技術快速發展，然而，傳統接觸式的智慧布料依舊受限於現有技術的挑戰：
- 耐用性不足
多數感測器會以貼片或縫合形式附著於布面，無法與布料一體成型，長期使用後容易因洗滌、拉扯、彎折而損壞。根據Akter等人在《Journal of Sensor and Actuator Networks》中表示，現有的元件存在一些限制，包括彎曲、拉伸、洗滌等動作，長期穿戴後容易出現性能下降的情況。
- 誤觸問題與不穩定性高
電容或觸控式感測容易因衣物與皮膚、椅背或其他衣物接觸而意外啟動，有可能無法準確辨識真正的操作意圖。
紡織材料電阻的不穩定性與分佈變化，與誤觸問題高度相關。美國卡內基美隆大學和德國西門子2024年的研究中共同指出，觸點網格中形成替代電流路徑會導致「幽靈觸點」現象，即未實際觸碰的點也被判讀為有效訊號，大幅影響精準度。
例如Google Jacquard 智慧外套曾因「袖口與牆面接觸而意外觸發控制」的問題，被用戶反映為干擾日常使用的關鍵痛點之一。
- 環境適應性弱
多數接觸式感測依賴乾燥環境運作，當用戶流汗、淋雨或處於高濕度下，會導致感應失準甚至失效。
根據伊斯坦堡科技大學Gülçin Baysal（2024）刊登於《International Journal of Clothing Science and Technology》期刊的內容指出，紡織型濕度感測器常面臨響應遲緩、靈敏度低及透氣性不佳等挑戰，難以勝任即時監測。
此外，不少運動品牌推出的智慧衣或感測襪經常附註「避免潮濕使用」或「手洗冷水輕柔清洗」，也是因為智慧布料對環境的敏感性。
- 外觀設計受限
為了操作準確，許多智慧布料需要在表面標示觸控區域，甚至以硬質元件固定或是外露硬體導線，影響整體的垂墜感、彈性與時尚性，限制設計師創作自由。
