碳纳米管使这种轻便、灵活、透气的织物涂层具有令人印象深刻的传感能力。当材料被挤压时，织物中的大电流变化很容易测量。机械工程和材料科学与工程系副教授Erik Thostenson说:“作为一种传感器，它对从触摸到吨的力都非常敏感。”
利用聚乙烯亚胺功能化碳纳米管电泳沉积(EPD)在纤维上生成神经状导电纳米复合涂层。“这些薄膜就像一种染料，增加了电传感功能，”Thostenson说。“我实验室开发的EPD工艺创造了这种非常均匀的纳米复合涂层，它与纤维表面紧密结合。该过程在工业上是可扩展的，可用于未来的应用。”
现在，研究人员可以以优于制作智能纺织品的当前方法的方式将这些传感器添加到织物上。龙脾植物表示，现有技术可以降低织物的舒适性和耐久性。由Thostenson组开发的纳米复合材料涂层对触摸灵活且令人愉悦，并已在一系列天然和合成纤维上进行测试，包括Kevlar，羊毛，尼龙，氨纶和聚酯。涂层仅为250至750纳米，厚度为约0.25至0.75％，与一张纸一样厚，只会将大约一克重量添加到典型的鞋或衣服上。更重要的是，用于使传感器涂层的材料廉价且相对环保，因为它们可以在室温下用水作为溶剂加工。
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潜在的应用
在未来，传感器涂层织物可以用来测量人们走路时脚上的力量。这些数据可以帮助临床医生评估运动员受伤后的失衡状况，或帮助运动员预防受伤。具体来说，托斯滕森的研究小组正在与特拉华大学机械工程教授、神经肌肉生物力学实验室主任吉尔·希金森及其团队合作，作为特拉华INBRE资助的试点项目的一部分。他们的目标是看看这些嵌入鞋中的传感器与仪器跑步机和动作捕捉等生物力学实验室技术的对比。在实验室测试期间，人们知道他们正在被监视，但在实验室之外，行为可能会有所不同。“我们的想法之一是，我们可以在实验室环境之外利用这些新型纺织品——走在街上，在家里，在任何地方，”Thostenson说。
UD机械工程博士生Sagar Doshi工作，致力于使传感器进行，优化它们的敏感性，测试其机械性能并将它们集成到凉鞋和鞋子中。他在初步测试中佩戴了传感器。到目前为止，传感器收集与由力板收集的数据进行比较的数据，该实验室设备通常花费数千美元。“因为低成本传感器薄而灵活的可能性，可以在日常生活期间创造定制鞋类和其他服装，以便在日常生活中存储数据，”““稍后通过研究人员或治疗师分析该数据来评估性能并最终降低医疗保健费用。”
这项技术也可能对体育药物应用，手术后恢复以及评估儿科人群的运动障碍有前途。“在一段时间内收集儿童的运动数据和逼真的背景，罗伯特·斯基斯（UD）附属教授罗伯特·斯基斯教授“Thin, flexible, highly sensitive sensors like these could help physical therapists and doctors assess a child’s mobility remotely, meaning that clinicians could collect more data, and possibly better data, in a cost-effective way that requires fewer visits to the clinic than current methods do.”
来源：特拉华大学
