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研究员开发丝绸传感器,用于人体健康监控

导读: 人体传感器由半导体组成,在人体健康监测领域有巨大潜力。但它还有一些挑战性难题。例如在应变传感器力测量变化时,敏感度不足、可伸缩性不强等。

从智能袜子、运动衣服计算消耗已经成为可穿戴人体传感器最新的必备技术,研究人员正在采用用世界上最理想的织物丝绸,开发出一种更灵活、灵敏的新一代多功能设备可以实时监控许多身体功能。

这项技术在美国化学协会(ACS)创办全国会议及博览会上展示,美国化学协会是全球最大的科学协会,此次展会是越过9400演示大范围的科学主题活动。

人体传感器由半导体组成,在人体健康监测领域有巨大潜力。但它还有一些挑战性难题。例如在应变传感器力测量变化时,敏感度不足、可伸缩性不强等。

丝绸是天然材料,比钢灵活比尼龙更强大,可以克服这些问题,且纤维还具有良好的生物相容性和轻量化特点。然而,丝绸不能导电。为解决这一障碍,研究员通过找到一种方法来增加丝绸的电导率,有效地应用于体感设备。

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研究人员计划尝试两种不同的策略。在一个方法中,他们把丝绸置于温度在1112°F到5432°F的惰性气体环境中,在此温度丝绸成为充满氮和碳的石墨颗粒,这种状态下是导电的。使用这种方法,这个团队开发了压力传感器、应变传感器和一个可以同时测量温度和压力的双模传感器。

另一种方法中,团队对家蚕喂碳纳米管和石墨烯,通过蚕把这些纳米粒子添加到丝绸。到目前为止,这种技术还没有产生导电纤维,但研究人员继续试验这种方法,并相信它们能使其发挥作用。

研究者热衷于探索如何开发一套由纳米发电机运行组成的基于丝绸的传感器,研究员还建议丝绸传感器用来构造更实用的机器人,可以感知温度、触觉或湿度,甚至可以辨别不同人的声音。

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