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碳納米管將普通襯衫變成心率監測器襯衫

來源:  科技日報       作者:張佳欣      發布時間:2021-9-2 17:02  |  

多年來,我們已經看到許多智能服裝,通過不同的技術來監控穿著者的身體健康。但最近,美國萊斯大學研究人員發現,一種新的碳納米管纖維非常柔軟靈活,可織成棉襯衫。據此,他們推出了一款“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定電接觸,能夠持續收集心臟活動數據。

該襯衫在8月30日《納米快報》上發表的一篇論文中首次“亮相”。這種纖維與金屬一樣具有導電性,但可清洗、穿著舒適,并且在身體運動時斷裂的可能性很小,強度可比肩凱夫拉和碳纖維。

萊斯大學的工程師馬泰奧·帕斯夸里說:“由于導電性、與皮膚的良好接觸性、生物相容性和柔軟性,碳納米管線是可穿戴設備的天然組成部分。”

研究團隊進行了實驗,將智能襯衫記錄實時心率數據的能力與典型的胸帶監視器進行比較,結果發現襯衫表現得更好。他們還發現,該襯衫的性能可與市售的電極監測器相媲美。

2013年,帕斯夸里實驗室首次引入碳納米管纖維。從那時起,每條都含有數百億個納米管的纖維被研究用作修復受損心臟的橋梁,并用于大腦的電子接口、人工耳蝸植入、柔性天線等領域。

最初的納米管纖維細絲約22微米寬,非常細,縫紉機無法處理。研究人員與銷售小型機器的公司合作,成功對纖維進行編織并以“之”字形縫在了可伸縮布料上。電極連接藍牙發射器等電子設備,可將數據傳遞給智能手機。

“襯衫必須緊貼胸部。”該研究主要作者、萊斯大學研究生勞倫·泰勒說,“在未來的研究中,我們將專注于使用更密集的碳納米管線片,以便(襯衫)有更多的表面積與皮膚接觸。”

研究人員稱,這種纖維也可以嵌入天線或LED。對纖維稍作改動,最終還能讓衣物監測生命體征、呼吸頻率。其他潛在用途還包括汽車或軟體機器人的人機界面,或作為天線、健康監測器和軍裝中的防彈保護層等。

(編輯:于思洋

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