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全纺织传感器让可穿戴设备更亲肤

导读: 在《 Journal of the Royal Society Interface 》发表的一项新研究中,研究人员发布了一种光纤材料,可以快速生产,然后编织、针织或刺绣到到现有的织物中,形成柔性、可穿戴的传感器,无缝集成到衣服中。

刺绣通常用于装饰织物,但是它现在也可以用于测量心率。在《 Journal of the Royal Society Interface 》发表的一项新研究中,研究人员发布了一种光纤材料,可以快速生产,然后编织、针织或刺绣到到现有的织物中,形成柔性、可穿戴的传感器,无缝集成到衣服中。该材料还能够忍耐机洗,甚至能够耐受医用级别的消毒水和洗涤剂。

瑞士联邦材料科学与技术研究所(Dübendorf,EMPA)研究员Luciano Boesel说:“从我们的医疗合作伙伴那里,我们找到课题的方向。在医院等场所使用的可穿戴设备对于病人的健康监测有重要意义,而如何使得可穿戴设备加入衣服,并能够耐受机洗,则非常重要。这项特别的研究是Boesel和同事们正在进行的一个更大的项目的一部分,最终目标是开发传感器,可以监测截瘫患者的健康迹象,这些患者经常遇到传统传感器引发的健康问题。这些传感器可以反复摩擦皮肤,最终形成疮。

该小组的Brit Maike Quandt是论文的第一作者,也是EMPA的研究员,他表示希望新的全纺织传感器,将为身体内发生的各种事件,提供一个非侵入性的窗口,而不会给患者带来任何额外的不适。”它可以给临床医生提供反馈,可以评估这些数据并改善截瘫患者的治疗计划,“Quandt说。

研究人员将两种不同的材料(两种聚合物)熔融纺丝成为光纤线。一种聚合物是涂层,并且内部是可以长距离传输光的不同的光纤聚合物。材料必须非常仔细地选择。但是使用这种具体的生产方法有明显的优势。熔融纺丝包括两部分,即熔化材料,然后将它们纺出成所需的形状和尺寸。这种方法可以每分钟产生超过1300英尺的光纤。制造光纤线的更普遍的形式是光纤拉丝,这种工艺每分钟只能产生大约100英尺。通过产生足够耐用、以耐受医院的严格洗涤方案的线,然后被用来制成传感器。研究人员将他们的原型光纤材料绣入一块通常用于医疗设备的织物。来自LED的光逃逸光纤的弯折处,并且进入皮肤,该光的反射光离开人的脉冲,由弯曲的光纤处被探测器记录。他们把传感器放在一个简单的针织帽, 放置在额头的部分。

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