压力下:突破性的新材料解决了可穿戴传感器的难题

放大字体  缩小字体 2023-01-31 13:32  浏览次数:

Under pressure: Breakthrough new material solves problem of wearable sensors

由马萨诸塞大学阿默斯特分校化学与化学工程教授特丽莎·l·安德鲁(Trisha L. Andrew)领导的一个研究团队最近宣布,他们合成了一种新材料,解决了制造可穿戴、不显眼的敏感传感器过程中最困难的问题之一:压力问题。

安德鲁说:“想象一下,舒适的衣服可以长时间持续监测你的身体运动和生命体征。”“这种服装将为临床医生提供远程检测疾病或生理问题的精细细节。”

获取这些信息的一种方法是使用微型机电传感器,它可以把你身体的运动——比如当你把手放在胸前时,你能感觉到微弱的脉冲——转换成电信号。但是当你得到一个拥抱或者趴着睡午觉时会发生什么呢?安德鲁继续说:“增加的压力使传感器不堪重负,中断了数据流,因此传感器在监测自然现象时变得无用。”

为了解决这个问题,该团队开发了一种传感器,即使在拥抱、坐着、靠在或其他日常互动中被压扁时也能保持工作。《先进材料技术》(Advanced Materials Technologies)杂志详细介绍了其中的秘密,它在于用PEDOT-Cl (p掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩-氯))等压电离子材料蒸汽打印服装面料。

使用这种方法,即使是最小的身体运动,如心跳,也会导致整个传感器的离子重新分配。换句话说,这种织物将身体的机械运动转化为电信号,然后可以对其进行监测。Under pressure: Breakthrough new material solves problem of wearable sensors

该研究的主要作者、麻省大学阿默斯特分校的研究生Zohreh Homayounfar说:“这是第一个基于织物的传感器,可以实时监测敏感目标人群,从在压力大的工业环境中工作的工人到儿童和康复患者。”

特别的优点是,这种全织物传感器可以穿在舒适、宽松的衣服上,而不是嵌入在紧身的织物中或直接贴在皮肤上。这使得传感器更容易收集长期数据,如心跳、呼吸、关节运动、发声、步数和握力——一个关键的健康指标,可以帮助临床医生跟踪从骨密度到抑郁症的一切。

安德鲁和她的团队接下来将在其他场景下使用压力传感器阵列,以确定哪些其他类型的生理信号可以提取,以及达到何种精度。

更多信息:S. Zohreh Homayounfar等人,耐湿度、宽范围压力传感器,用于服装在自然环境中的综合健康、运动和握力监测,先进材料技术(2023年)。DOI: 10.1002 / admt.202201313期刊信息:先进材料技术

马萨诸塞大学阿默斯特分校提供
引用:压力下:突破性的新材料解决了可穿戴传感器的问题(2023,1月30日)检索自2023年1月30日https://techxplore.com/news/2023-01-pressure-breakthrough-material-problem-wearable.html此文档 作品受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。的有限公司 Ntent仅供参考之用。

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