伦敦帝国理工学院:将传感器织进T恤和口罩,用于检测呼吸心率

根据 Tech Xplore 报道,伦敦帝国理工学院的研究人员最近在 T 恤和面罩中嵌入了新的低成本柔性传感器。目前,这项技术的潜在应用场景涵盖了从监测运动、睡眠、氨气,到通过呼吸和生命体征诊断、监测疾病。


与其他可穿戴设备中的传感器所不同的是,这款柔性传感器保留了织物的固有特性,如耐磨性、透气性和可以接触皮肤,触感更好。

这款传感器是由一种名叫 PECOTEX 导电线纺织而成,而 PECOTEX 则是由伦敦帝国理工学院基于棉开发完成的,每生产 1 米长的这种 PECOTEX 导线,成本可以低至 0.15 美元(折合 1.07 人民币)。


PECOTEX 可以做到将十几个传感器无缝纺织到衣服里,在设计时,研究人员已经注意到让 PECOTEX 与行业标准的电脑纺织机相兼容,便于之后的纺织制造。


PECOTEX 导电线论文的第一作者、伦敦帝国理工学院生物工程系的博士候选人 Fahad Alshabouna 说:" 服装面料作为一种柔性的介质,可以使我们研发的传感器得到更广泛的应用,并且,我们已经解决了生产上的大部分问题,让这种传感器生产起来更方便,这也意味着,当扩大制造规模后,市场或许会迎来新一代的基于服装的可穿戴设备。"


该团队的研究人员们将传感器织在口罩中用来监测呼吸,将传感器织在 T 恤里以监测心脏活动,将传感器织在各种家居纺织品中以监测氨等气体,从呼吸中监测是否混合了氨的成分,来监测人们的肝肾功能。据了解,开发氨传感器,目的也是为了测试气体传感器是否也可以和纺织也进行很好的融合。


伦敦帝国理工学院的研究员们,在接下来将探索个性化医疗的储能问题、能量收集问题,以及生化传感这样的新应用领域,并寻找商业化合作伙伴。


而 PECOTEX 目前已经具备的优势是初步解决了新技术面临的一大困扰,即生产成本问题,在设计之初,研究员们也已经让 PECOTEX 与行业标准的电脑纺织机相兼容,在生产成本问题之上,研究员们也在力图解决生产便捷性的问题。


此外,考虑到柔性传感器更加便捷,舒适感更强,中国在这一块也并没有落下。


由于柔性传感器的研发,是纺织专业和电子工程相关专业学科交叉碰撞后的结果,所以在进展上,纺织历史悠久的中英两国进展也都比较快。国内的一家企业——棉捷科技在 2014 年就推出了自己研发生产的 bodyta 纤维传感器,在具有纺织品贴身无感、任意弯曲、可洗涤等特性的同时,能完成心电、脑电、压力、张力等信号的感知、传导、计算和控制。


如今,棉捷科技的 bodyta 纤维传感器技术已被小米等 AIoT 公司应用在了心电衣、床、人体工学椅等身体数据智能设备中。而在未来,PECOTEX 的团队成员们或许也会逐渐将自己的技术植入到更多的产品中。