Šis piedurknes ekrāns pārdzīvoja 50 mazgāšanas reizes, un tajā ir Nokia 3310 pikseļi

Šis ekrāns piecdesmit reižu izgāja cauri parastai veļasmašīnai ar mazgāšanas līdzekli un gandrīz nenodzisa. Tas ir ieausts piedurknē un nedaudz lielāks par pastkarti. Uz tā var atvērt kalkulatoru vai kompasu. Pārlapojas fotogrāfijas. Atskaņojas video. Tas pat saprot balss komandas. Piespiediet attēlu ar pirkstu, un piedurkne atsaucas kā tālrunis. Noņemama elektronikas moduļa nav: gaismas diodes un mikroshēmas, kas paslēptas diegos, nokļūst veļas trumulī pašas.

Singapūras Nacionālās universitātes inženieri piedurkni aprakstīja rakstā žurnālā Nature 2026. gada 21. oktobrī. Visvairāk pārsteidz tās pieticība. Ekrānam ir 5184 pikseļi, gandrīz par trešdaļu vairāk nekā pogu tālrunim Nokia 3310. Tomēr autori to dēvē par pasaulē pirmo skārienekrānu, kas austs no pašas apģērba diegiem. Katrs diegs gan spīd, gan sajūt pieskārienu.

Piecdesmit mazgāšanas reizes izklausās abstrakti. Ja kaut ko mazgā reizi nedēļā, tas ir gandrīz gads valkāšanas: elektronikai rekords, bet vēl ne tie gadi, ko kalpo parasts apģērba gabals. Viedo apģērbu sola jau apmēram desmit gadu, un tas nemitīgi klūp pār diviem šķēršļiem: veļas mazgāšanu un programmatūru. Jaunā piedurkne ar pirmo tiek galā. Otro vēl neviens nav atrisinājis.

Viena milimetra biezs diegs

Ekrāns sastāv no 54 diegiem, kas novietoti gar apakšdelmu. Katrā ir 96 gaismas diodes, kas dod 96 reiz 54 punktu attēlu. Zem gaismas diodēm tajā pašā diegā atrodas otrs slānis, kas jūt spiedienu. Pirksta gals noslēdz ķēdi, kontrolieris aprēķina, kur, un tuvākais pikselis iedegas.

Diegu izgatavo ar termisko vilkšanu, to pašu paņēmienu, ko lieto optiskās šķiedras vilkšanai. Aptuveni runājot, vispirms izveido biezu, slāņainu sagatavi, sava veida paaugstināta mēroga nākotnes diega maketu. Tad to karsē, līdz tā kļūst mīksta kā ievārījuma konfekte, un velk. Slāņi saglabā secību, un rezultāts ir šķiedra aptuveni milimetru bieza un līdz desmit metru gara . Salīdzinājumam: piedurknes 54 rindas pa 17 centimetriem kopā dod aptuveni deviņus metrus. Ar vienu vilkšanas reizi pietiktu visam ekrānam.

Grūtākais bija elektroinstalācija. Diegs būtībā ir viendimensionāls, tāpēc sarežģītai shēmai tajā gandrīz nav vietas, skaidro grupas vadītājs Turals Hudijevs, NUS Dizaina un inženierzinātņu koledžas docents. Ekrāns izdevās tikai tad, kad komanda iemācījās pārvērst šķiedru par „elektroniskiem būvelementiem”, kas uzvedas kā parasta dzija.

Pogu tālruņa izšķirtspēja

Katrs punkts uz piedurknes ir gandrīz adatas galviņas lielumā, apmēram divus milimetrus plats. Nokia 3310 ekrānā punkti bija vairāk nekā četras reizes mazāki, bet mūsdienu viedtālrunī ar neapbruņotu aci tos vairs nevar saskatīt.

Ar to pietiek kalkulatoram vai kompasa adatai. Ar to nepietiek garai čata ziņai, un universitāte to neslēpj. Komanda nākamo soli saskata mazākās mikroshēmās un plānākos diegos: metode pieļauj abus, kas padarītu attēlu asāku un ļautu diegu adīt un izšūt uz parastām rūpnīcas mašīnām.

Toties šeit katrs punkts ir krāsains, un attēls mainās 30 reizes sekundē, tāpat kā parastā video. Un ekrāna audums elpo tikpat labi kā kokvilna vai džinsa audums. Tam ir lielāka nozīme, nekā šķiet. Neviens nevalkās apģērbu, kurā zem plastmasas plēves jāsvīst, lai cik gudri tas spīdētu.

Gaismu izstarojošs audums, starp citu, jau ir demonstrēts. 2021. gadā Huišena Penga grupa Fudanas universitātē Šanhajā žurnālā Nature aprakstīja displeja tekstilu , sešus metrus garu un 25 centimetrus platu. To auda rūpnieciskā stellēs kā parastu audumu, bet tastatūra un barošanas avots bija atsevišķi auduma gabali. Singapūras piedurknē gaisma un pieskāriens kopā ar elektroinstalāciju ietilpst vienā diegā, tāpēc to sauc par skārienekrānu.

Jaka, kas būvēta desmit mazgāšanas reizēm

Mēģinājumu viedo apģērbu padarīt masveida bijis daudz, un skaļākais beidzās kluši. 2015. gadā Google atklāja Project Jacquard: vadošus diegus, ko var ieaust parastā audumā. Pirmais partneris bija Levi’s, un 2017. gada rudenī veikalos nonāca 350 dolāru džinsa jaka. Jaka bija domāta pilsētas riteņbraucējiem. Pavelc kreiso aproci, un austiņās pārslēdzās ieraksts, bet kabatā esošais tālrunis pieņēma zvanu vai pateica, kur nogriezties.

Visa elektronika atradās noņemamā plastmasas birkā uz aproces, un pirms mazgāšanas to atkabināja. Veļas trumulī nonāca tikai vadošie diegi, un Google solīja apmēram desmit mazgāšanas reizes . Vēlāk uzņēmums precizēja, ka desmit cikli ir minimums, ko jaka izturējusi testos, kas bija bargāki par mājas mazgāšanu. Īstā atšķirība ar Singapūras piedurkni ir citur: tur pašas gaismas diodes un mikroshēmas iet veļasmašīnā.

Jaku nenogalināja veļas mazgāšana: Google aizvēra Jacquard lietotni , un aproces apklusa. Tās joprojām bija tur, bet nekas tām vairs neatbildēja. 350 dolāru viedā jaka atkal kļuva par parastu jaku.

Kā piedurknei vēl trūkst

Universitātes paziņojumā nav ne vārda par to, ko jebkurš pircējs pajautātu vispirms: par bateriju un to, kad piedurkne vispār nonāks pārdošanā. Nav arī cenas. Tas ir laboratorijas prototips, un mazgāšanas un lieces rādītājus komanda mērījusi pati laboratorijā. Diegi izturēja 1000 lieces ar piecu milimetru rādiusu, bet neviens nav pārbaudījis, kā tie tiek galā ar ziemu mugursomā. Nav zināms arī, kas notiek ar ekrānu pēc simtās mazgāšanas: tik daudz reižu to vēl nav mazgājuši.

Hudijevs pirmo pielietojumu saskata medicīnā. Piedurkne jau rāda ķermeņa temperatūru. Pēc viņa vārdiem, apģērbs varētu nepārtraukti vākt datus par ķermeni ar diegos ieausto sensoru palīdzību, un valkātājs tos varētu apskatīt tieši uz piedurknes, bez tālruņa vai pulksteņa. Vecākam pacientam ar spiediena problēmām vai skrējējam tas izklausās pievilcīgi.

Tā paliek otrā vājā vieta, ko laboratorija nevar novērst. Diegu var padarīt izturīgu, bet aiz tā esošā lietotne dzīvo tieši tik ilgi, cik uzņēmums vēlas to atbalstīt. Levi’s jakas programmatūra nodzīvoja piecarpus gadus. Diegs iemācījies pārdzīvot veļasmašīnu, bet kas apņemsies atbalstīt programmatūru apģērbam, ko cilvēki valkā gadiem?