威尼斯官网提升导电性为首要目标,用于人体健康监控

研究人员尝试的第二种方式是以石墨烯或纳米碳管(Carbon
Nanotube)混入蚕丝,产出蚕丝当中自然的包含了部分的纳米粒子,但截至目前为止,尚无法以这种方式产生能导电的蚕丝,不过研究人员仍未放弃实验,希望最终能以此一方式成功生产能导电的蚕丝。

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技术前沿
】从智能袜子、运动衣服计算消耗已经成为可穿戴人体传感器新的必备技术,研究人员正在采用用世界上理想的织物丝绸,开发出一种更灵活、灵敏的新一代多功能设备可以实时监控许多身体功能。
这项技术在美国化学协会创办全国会议及博览会上展示,美国化学协会是全球大的科学协会,此次展会是越过9400演示大范围的科学主题活动。
人体传感器由半导体组成,在人体健康监测领域有巨大潜力。但它还有一些挑战性难题。例如在应变传感器力测量变化时,敏感度不足、可伸缩性不强等。
丝绸是天然材料,比钢灵活比尼龙更强大,可以克服这些问题,且纤维还具有良好的生物相容性和轻量化特点。然而,丝绸不能导电。为解决这一障碍,研究员通过找到一种方法来增加丝绸的电导率,有效地应用于体感设备。
研究人员计划尝试两种不同的策略。在一个方法中,他们把丝绸置于温度在1112°F到5432°F的惰性气体环境中,在此温度丝绸成为充满氮和碳的石墨颗粒,这种状态下是导电的。使用这种方法,这个团队开发了压力传感器、应变传感器和一个可以同时测量温度和压力的双模传感器。
另一种方法中,团队对家蚕喂碳纳米管和石墨烯,通过蚕把这些纳米粒子添加到丝绸。到目前为止,这种技术还没有产生导电纤维,但研究人员继续试验这种方法,并相信它们能使其发挥作用。
研究者热衷于探索如何开发一套由纳米发电机运行组成的基于丝绸的传感器,研究员还建议丝绸传感器用来构造更实用的机器人,可以感知温度、触觉或湿度,甚至可以辨别不同人的声音。
编辑点评
丝绸传感器是一个大胆的设想,将其应用到实践中来要克服巨大的困难。然而,无论是丝绸导电性难题还是还是传感器动力问题,研究人员都已经做出了巨大的突破,相信在未来我们将可以看到丝绸传感器被穿在身上的情形。
(原标题:穿在身上的丝绸传感器能进行身体监测)

而蚕丝强度胜过钢铁,弹性比尼龙更佳,具备生物兼容性(Biocompatible)且质轻,有机会作为发展新一代高灵敏度且延展性佳的多用途穿戴式传感器的理想材料,用于实时监测各种身体功能。

研究团队表示,目前蚕丝传感器有极大的发展潜力,并暗示有可能应用于建立能感测触碰、温度或湿度,甚至分辨不同人声的更逼真的机器人。不过蚕丝的导电性不佳,研究人员为了解决此一关键问题,进行各种测试,希望找出能提升蚕丝的导电性,达到足以应用于身体感测装置的程度。

据ScienceDaily报导,北京清华大学研究团队,于2017年8月下在第254届美国化学学会年会上报告其实验工作,目标为以蚕丝为材料,制造灵敏度与弹性更高的穿戴式身体传感器。根据初步的结果,研究人员希望能进一步找到方法,建立由纳米发电机(Nano-generator)驱动,以蚕丝为材料、可自主运作的一组整合的传感器。

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