智能可穿戴技術(shù)的發(fā)展對于消費(fèi)者日常健康狀況監(jiān)測以及患者疾病跟蹤十分重要,然而由于傳統(tǒng)傳感器和電極等剛性配件無法簡單地集成到柔韌的紡織物中,目前多數(shù)智能可穿戴設(shè)備都是剛性的,例如手表、胸帶或者眼鏡。
同時,目前市面上多數(shù)智能可穿戴電子設(shè)備,都無法準(zhǔn)確監(jiān)測用戶心電圖,僅具有參考價值。而像心率胸帶這類可以較準(zhǔn)確監(jiān)測人體心電圖的設(shè)備,由于舒適性較為欠缺,一般只有較為專業(yè)的人員才會使用。
為此,美國萊斯大學(xué)研究人員推出了一款“智能”襯衫。該襯衫使用交織的碳納米管纖維提供與皮膚的穩(wěn)定電接觸,能夠持續(xù)收集心臟活動數(shù)據(jù)。這種纖維與金屬一樣具有導(dǎo)電性,但可水洗,且穿著舒適,并且在身體運(yùn)動時斷裂的可能性很小,強(qiáng)度比肩凱夫拉和碳纖維。
近年來,隨著一維碳納米管和二維石墨烯等具有獨(dú)特維度的先進(jìn)碳材料研究發(fā)展,碳材料已經(jīng)成為應(yīng)變傳感器的研究熱點(diǎn)。不同的碳材料,性能也不同,如何利用碳納米管及其它碳材料的優(yōu)勢,對開發(fā)同時具有高靈敏和高拉伸的應(yīng)變傳感器的研究至關(guān)重要。
早在2013 年的時候,該團(tuán)隊(duì)的研究人員就推出了碳納米管纖維材料,這些纖維由數(shù)百億個碳納米管組成,被廣泛應(yīng)用于心臟損傷修復(fù)、腦電接口、人工耳蝸植入物、柔性天線以及汽車和航空領(lǐng)域。
由于碳納米管纖維具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性、高組織相容性、低電阻、柔軟且有彈性,因此,研究人員嘗試在T 恤中創(chuàng)建可以用于無創(chuàng)和連續(xù)心電圖監(jiān)測的柔軟、可穿戴智能心電監(jiān)測設(shè)備。在反復(fù)實(shí)驗(yàn)中,該智能襯衫最終誕生。
該襯衫柔軟而有彈性,可水洗,且穿著舒適,之字形的縫合模式允許織物拉伸而不破壞它們。因?yàn)樘技{米纖維的特性,不僅能與穿戴者的皮膚提供穩(wěn)定的電接觸,還能作為電極連接藍(lán)牙發(fā)射器等電子設(shè)備,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到智能手機(jī)上,或連接到放在用戶口袋里的監(jiān)測器。
但該智能服裝穿著時必須緊貼胸部,因此在未來的研發(fā)中,研究人員會更專注于使用更密集的碳納米管線塊,以便有更多的表面積接觸皮膚,從而減少監(jiān)測的局限性。
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本文標(biāo)題：智能襯衫可使用碳納米管纖維監(jiān)測心率
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