碳纳米管将普通衬衫变成心率监测器 能够持续收集心脏活动数据

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日期:2021-09-02 14:32:49    来源:科技日报    

多年来,我们已经看到许多智能服装,通过不同的技术来监控穿着者的身体健康。但最近,美国莱斯大学研究人员发现,一种新的碳纳米管纤维非常柔软灵活,可织成棉衬衫。据此,他们推出了一款“智能”衬衫。该衬衫使用交织的碳纳米管纤维提供与皮肤的稳定电接触,能够持续收集心脏活动数据。

该衬衫在8月30日《纳米快报》上发表的一篇论文中首次“亮相”。这种纤维与金属一样具有导电性,但可清洗、穿着舒适,并且在身体运动时断裂的可能性很小,强度可比肩凯夫拉和碳纤维。

莱斯大学的工程师马泰奥·帕斯夸里说:“由于导电性、与皮肤的良好接触性、生物相容性和柔软性,碳纳米管线是可穿戴设备的天然组成部分。”

研究团队进行了实验,将智能衬衫记录实时心率数据的能力与典型的胸带监视器进行比较,结果发现衬衫表现得更好。他们还发现,该衬衫的性能可与市售的电极监测器相媲美。

2013年,帕斯夸里实验室首次引入碳纳米管纤维。从那时起,每条都含有数百亿个纳米管的纤维被研究用作修复受损心脏的桥梁,并用于大脑的电子接口、人工耳蜗植入、柔性天线等领域。

最初的纳米管纤维细丝约22微米宽,非常细,缝纫机无法处理。研究人员与销售小型机器的公司合作,成功对纤维进行编织并以“之”字形缝在了可伸缩布料上。电极连接蓝牙发射器等电子设备,可将数据传递给智能手机。

“衬衫必须紧贴胸部。”该研究主要作者、莱斯大学研究生劳伦·泰勒说,“在未来的研究中,我们将专注于使用更密集的碳纳米管线片,以便(衬衫)有更多的表面积与皮肤接触。”

研究人员称,这种纤维也可以嵌入天线或LED。对纤维稍作改动,最终还能让衣物监测生命体征、呼吸频率。其他潜在用途还包括汽车或软体机器人的人机界面,或作为天线、健康监测器和军装中的防弹保护层等。(实习记者 张佳欣)

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