哈佛大学研制“布料”传感器，穿在身上时刻关注你的健康

哈佛大学与合作团队制造出柔软型电容传感器，与织物结合，穿戴后准确检测人的运动。

毋庸置疑，可穿戴设备是当前很多团队的研究热点。此前，新型粘合剂可以实现可扩展柔软的电路板，近日，WYSS生物启发工程研究所和哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的研究团队创建了一种高灵敏度的软电容传感器，当人们弯曲身体时，通过穿戴该传感器，运动数据可以准确地被检测。

据悉，该电容传感器是由一层薄薄的硅胶（绝缘体）夹在两层镀银导电织物（高导电材料）之间组成。

传感器主要是通过两电极之间的电场变化或保持电荷的能力来记录人们的运动数据，对此，WYSS研究所的研究工程师Daniel Vogt解释道：“当我们通过从端部施加应变力给传感器时，硅树脂层会变薄并且导电织物层之间的距离会变小，这样会导致传感器的电容与施加的应变力大小成比例改变，因此我们可以测量人体弯曲改变的程度。”

目前，该传感器的精度可以达到测量半毫米的物理变化，这一卓越性能其实源于新颖的制造工艺。据了解，制作过程中，研究人员让织物附着在硅芯的两侧，并再附一层液态硅酮，随后固化。这一道工序让硅树脂填充了织物中的一些空气间隙，织物与硅树脂紧密相连，增加可用于分布应变和存储电荷的表面积。

值得注意的是，恰是两种材料特性的融合提升了该传感器对运动的敏感性：织物纤维有助于限制硅胶在拉伸过程中的变形程度，而硅胶可以帮助织物形变后恢复到原始形状。

关于传输，研究人员将薄的柔性电线通过热缝带固定在导电织物上，通过其让来自传感器的信息传输到电路上，而无需大的接口。

虽然这项研究只是一个初步概念证明，但团队对这项技术的前景有着很大的期望，正如博士Walsh所说：“这项研究代表着我们对利用纺织技术构建机器人系统的兴趣日益增长，如野外运动服装增加跟踪功能，或设计软临床装置来检测病人的情况。此外，当与基于织物的柔软型设备结合使用时，这些传感器将促进新型的机器人发展。”

此外，在医学应用领域，该技术已然开辟了全新的可穿戴诊断和联合治疗方法。

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