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科研人员报告称丝绸可提高可穿设备传感器的灵敏度和灵活性
科技科学
赏析军
2017-08-21 21:06:34
[ 采集者-中华财新客网导读 ] 从智能袜子到测量运动的运动服装,可穿戴体传感器正成为最新的“必备”技术。现在,科学家们报告说,他们使用丝绸作为尖端材料,将开发出一种更灵敏、更灵活的新

 从智能袜子到测量运动的运动服装,可穿戴体传感器正成为最新的“必备”技术。现在,科学家们报告说,他们使用丝绸作为尖端材料,将开发出一种更灵敏、更灵活的新一代多功能设备,以实时监控大量人体的功能。

  目前,丝绸传感器的可能性非常大。

  丝绸是用来制造人体传感器的理想材料,它们将被用作一种集成的无线系统,让医生能够更方便地对患者进行远程监控,以便他们能够比以往任何时候更快地应对他们的医疗需求。”

  通常用半导体制造的身体传感器已经显示出监测人体健康的巨大潜力。但它们有局限性。例如,测量力变化的应变传感器不能同时具有高度的灵敏度和高度的可拉伸性。丝绸是一种比钢更坚固的天然材料,比尼龙更柔韧,它就可以克服上述这些问题。这种纤维也很轻,而且具有生物相容性。但是,丝绸并不能很好地导电。为了应对这一挑战,中国清华大学的张教授和他的同事们试图找到一种方法来提高丝丝的导电性,以便在身体传感设备上成功应用。

  研究人员决定尝试两种不同的策略。在一种方法中,他们在惰性气体环境中处理这些丝绸,温度在华氏1112度至5432华氏度之间。结果,这种丝被掺有氮的碳和一些石墨化的颗粒,这些粒子是导电的。利用这项技术,科学家们已经开发出了应变传感器、压力传感器和一种能够同时测量温度和压力的双模传感器。

  在另一种方法中,研究小组将石墨烯或碳纳米管喂给桑蚕。其中的一些纳米颗粒被自然地吸收到蠕虫产生的丝中。到目前为止,这种方法还没有产生导电纤维,但研究人员仍在试验这种技术,并希望能让这种方法发挥作用。

  在初步的结果基础上,张欣想要探索如何创建一套基于丝绸、自给自足的传感器,这些传感器将由纳米发电机供电。她还表示,她的团队的丝传感器可能被用来制造更逼真的机器人,它们可以感知触觉、温度或湿度,甚至可以分辨不同的人的声音。

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