從智能襪子到測(cè)量運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)服裝，可穿戴體傳感器正成為最新的“必備”技術(shù)?，F(xiàn)在，科學(xué)家們報(bào)告說(shuō)，他們使用絲綢作為尖端材料，將開(kāi)發(fā)出一種更靈敏、更靈活的新一代多功能設(shè)備，以實(shí)時(shí)監(jiān)控大量人體的功能。
目前，絲綢傳感器的可能性非常大。絲綢是用來(lái)制造人體傳感器的理想材料，它們將被用作一種集成的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，讓醫(yī)生能夠更方便地對(duì)患者進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以便他們能夠比以往任何時(shí)候更快地應(yīng)對(duì)他們的醫(yī)療需求。
通常用半導(dǎo)體制造的身體傳感器已經(jīng)顯示出監(jiān)測(cè)人體健康的巨大潛力。但它們有局限性。例如，測(cè)量力變化的應(yīng)變傳感器不能同時(shí)具有高度的靈敏度和高度的可拉伸性。絲綢是一種比鋼更堅(jiān)固的天然材料，比尼龍更柔韌，它就可以克服上述這些問(wèn)題。這種纖維也很輕，而且具有生物相容性。但是，絲綢并不能很好地導(dǎo)電。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，清華大學(xué)的張欣教授和他的同事們?cè)噲D找到一種方法來(lái)提高絲綢的導(dǎo)電性，以便在身體傳感設(shè)備上成功應(yīng)用。
研究人員決定嘗試兩種不同的策略。在第一種方法中，他們?cè)诙栊詺怏w環(huán)境中處理這些絲綢，溫度在華氏1112度至5432華氏度之間。結(jié)果，這種絲綢被摻有氮的碳和一些石墨化的顆粒，這些粒子是導(dǎo)電的。利用這項(xiàng)技術(shù)，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了應(yīng)變傳感器、壓力傳感器和一種能夠同時(shí)測(cè)量溫度和壓力的雙模傳感器。
在第二種方法中，研究小組將石墨烯或碳納米管喂給桑蠶。其中的一些納米顆粒被自然地吸收到蠕蟲(chóng)產(chǎn)生的絲中。到目前為止，這種方法還沒(méi)有產(chǎn)生導(dǎo)電纖維，但研究人員仍在試驗(yàn)這種技術(shù)，并希望能讓這種方法發(fā)揮作用。
在初步的結(jié)果基礎(chǔ)上，張欣教授想要探索如何創(chuàng)建一套基于絲綢、自給自足的傳感器，這些傳感器將由納米發(fā)電機(jī)供電。她還表示，她的團(tuán)隊(duì)研制的絲綢傳感器可能被用來(lái)制造更逼真的機(jī)器人，它們可以感知觸覺(jué)、溫度或濕度，甚至可以分辨不同的人的聲音。
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