從智能襪子、運(yùn)動(dòng)衣服計(jì)算消耗已經(jīng)成為可穿戴人體傳感器最新的必備技術(shù)，研究人員正在采用用世界上最理想的織物絲綢，開(kāi)發(fā)出一種更靈活、靈敏的新一代多功能設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)控許多身體功能。
這項(xiàng)技術(shù)在美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)（ACS）創(chuàng)辦全國(guó)會(huì)議及博覽會(huì)上展示，美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)是全球最大的科學(xué)協(xié)會(huì)，此次展會(huì)是越過(guò)9400演示大范圍的科學(xué)主題活動(dòng)。
人體傳感器由半導(dǎo)體組成，在人體健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有巨大潛力。但它還有一些挑戰(zhàn)性難題。例如在應(yīng)變傳感器力測(cè)量變化時(shí)，敏感度不足、可伸縮性不強(qiáng)等。
絲綢是天然材料，比鋼靈活比尼龍更強(qiáng)大，可以克服這些問(wèn)題，且纖維還具有良好的生物相容性和輕量化特點(diǎn)。然而，絲綢不能導(dǎo)電。為解決這一障礙，研究員通過(guò)找到一種方法來(lái)增加絲綢的電導(dǎo)率，有效地應(yīng)用于體感設(shè)備。
研究人員計(jì)劃嘗試兩種不同的策略。在一個(gè)方法中，他們把絲綢置于溫度在1112°F到5432°F的惰性氣體環(huán)境中，在此溫度絲綢成為充滿(mǎn)氮和碳的石墨顆粒，這種狀態(tài)下是導(dǎo)電的。使用這種方法，這個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了壓力傳感器、應(yīng)變傳感器和一個(gè)可以同時(shí)測(cè)量溫度和壓力的雙模傳感器。
另一種方法中，團(tuán)隊(duì)對(duì)家蠶喂碳納米管和石墨烯，通過(guò)蠶把這些納米粒子添加到絲綢。到目前為止，這種技術(shù)還沒(méi)有產(chǎn)生導(dǎo)電纖維，但研究人員繼續(xù)試驗(yàn)這種方法，并相信它們能使其發(fā)揮作用。
研究者熱衷于探索如何開(kāi)發(fā)一套由納米發(fā)電機(jī)運(yùn)行組成的基于絲綢的傳感器，研究員還建議絲綢傳感器用來(lái)構(gòu)造更實(shí)用的機(jī)器人，可以感知溫度、觸覺(jué)或濕度，甚至可以辨別不同人的聲音。
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