智能纺织纤维可以测量穿戴者的健康状况

EPFL工程学院光子材料和纤维设备(FIMAP)实验室的Fabien Sorin教授和博士生助理Andreas Leber开发了一种技术，可以用来检测身体的运动——以及其他很多东西。“想象一下衣服或医院的床单监控你的呼吸和其他重要动作，还是人工智能这是允许的机器人更安全、更直观地与人类互动。”莱伯说。“我们开发的软输电线路为这一切打开了大门。”

拉伸，挤压和扭转

研究人员发明了一种传感器，可以检测不同种类的织物变形，例如拉伸，压力和扭矩 - 同时。“找到一种区分所有这些复杂的运动的方法是我们最大的挑战，因为传感器非常困难同时测量多个刺激，”莱伯说。“也，传统传感器纺织品有几个缺点。首先，它们易碎易碎。第二，你需要大量的面料来覆盖大面积，这就消除了面料的许多优点。第三，每一种传统传感器可以只检测一种变形。“

但是，通过将概念纳入反射率，Sorin和Leber能够创造柔软的纤维形传感器，为智能纺织品开辟了新的门。“我们的技术与雷达类似，但它发出电动脉冲而不是电磁波，”莱伯解释说。“这意味着我们的光纤传感器操作类似于高频通信的传输线。系统测量信号在发送信号时以及收到时之间的时间，并使用它来确定变形的确切位置，类型和强度。“这种检测技术从未使用过的结构，这些技术结合了扩展的机械柔性和高电子性能，这是测量变形的键。

液态金属和光纤加工

制造这种光纤是一项复杂的任务，它需要将光纤的制造过程应用于不同寻常的材料，如用作导体的弹性体或液态金属。Leber说:“这种结构包括微米大小的功能，必须是完美的，否则是行不通的。”有了这些纤维，织物的整个表面就变成了一个大型传感器。索林补充说:“诀窍是用一种简单的方法，可以按比例放大，制造出完全由软材料制成的输电线路。”该团队的研究涉及多个学科，包括电气工程、机械工程和材料科学。下一步将是通过减少外围电子设备的占地面积，使该技术更加便携。