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智能传感纺织品的应用现状

2020年11月11日08:21 【作者:纺织导报】     
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基于纺织品的医用传感器系统是由纺织品制成的柔性传感器,能够感测和记录对象的生理信号而无需与对象进行任何形式的主动交互,在面临许多健康方面的挑战时有可能提供个性化的医疗解决方案,也为传统纺织品带来了创新的高科技应用和新的细分市场。利用纺织材料可以开发用于多种信号监测的生物传感器。其中,用于生物物理信号监测的传感器主要有电生理信号传感器、力学纺织传感器、温度传感器等。



电生理信号传感器

新型纺织干电极的迅速发展为电生理信号采集技术带来了革命性变化,可以满足随时随地监测来自身体的电信号等。基于纺织干电极的电生理信号监测技术已广泛应用于心电图、脑电图、肌电图、皮肤电和眼电图等关键生物电势信号的日常采集。例如,日本东丽(Toray)开发了一种纺织电极技术,其是浸渍了导电聚合物(PEDOT:PSS)的高导电涤纶纳米纤维织物,它可以增加纺织电极与监测表面的接触,且耐洗涤循环。



把电极绣在衣袖织物上可以记录肌电图,分析运动的动态,以识别肌肉激活和检测肌肉疲劳,帮助提高成绩和促进健康训练。同时,纺织电极还可以通过记录肌电图,用于高度精确地控制手和手腕的活动。



力学纺织传感器

生物力学纺织传感器可以捕捉身体的运动,用来评估诸如帕金森氏症等影响运动技能的身体状况。诸如纱线式纺织传感器被放置在关节(如膝盖或肘部)表面监测四肢的运动,用于康复和训练,以及监测喉部、眼角等部位微小变形;织物压力传感器集成在袜子或足底鞋垫/鞋中,满足脑卒中后康复和糖尿病相关病理的临床患者的步态监测。



温度传感器

根据温度监测方法,纺织温度传感器可分为热释电温度监测器、电阻式温度监测器和热敏电阻3类。目前现有的温度传感器产品典型代表为美国VivoMetrics公司开发的“LifeShirt”背心,其通过嵌入光纤监测体温。



此外,精确的足底体温监测可以用于评价健康状况。目前,仅国外有少量成熟产品投放市场,如美国婴儿健康护理公司Owelt开发出的智能袜子,在智能袜中内置传感器,从而监测婴儿的皮肤温度、心率、脉搏和血氧含量等数据。Siren公司研制出一款针对糖尿病患者的袜子,在袜子的对应部位植入微型的温度传感器,从而监测足底温度的变化。



标签:智能 纺织品
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