由紙巾制成的可穿戴傳感器:柔軟、便宜、多用途!
導讀
近日,美國華盛頓大學的工程師們將面巾紙(類似于廁紙)轉化成了一種新型可穿戴傳感器,它可以檢測脈搏、眨眼和其他類型的人體運動。這種傳感器輕量、柔軟且便宜,可應用于醫療保健、娛樂和機器人等領域。
背景
時下,各種可穿戴產品紛紛出現在我們的視野中,例如:智能織物、智能皮膚、智能手環、智能手表、智能貼片、智能手套等等。可穿戴技術不僅有利于生活娛樂,還可用于健康監測、運動監測、環境監測等多個方面。從筆者之前對于可穿戴技術的介紹中,我們不難發現,可穿戴技術的發展正呈現出自供電、柔性化、低成本、易制造等趨勢。
創新
今天,筆者要再介紹一項可穿戴技術方面的創新成果。近日,美國華盛頓大學的工程師們將面巾紙(類似于廁紙)轉化成了一種新型可穿戴傳感器,它可以檢測脈搏、眨眼和其他類型的人體運動。這種傳感器輕量、柔軟、便宜,可應用于醫療保健、娛樂和機器人等領域。
有關這項技術的論文發表于1月份的《先進材料技術》(Advanced Materials Technologies)雜志。現在,這項研究已經通過了實驗,研究人員希望找到一種合適的商用方法。在2017年12月,這項研究已經申請了臨時專利。
技術
在論文中,科學家們演示了通過撕開具有納米復合材料的面巾紙,打破紙張的纖維,紙張就可以像傳感器一樣工作。這項研究的高級作者、華盛頓大學機械工程系副教授 Jae-Hyun Chung 表示,它可以檢測到心跳、手指力量、手指運動、眼球運動等等。

( 圖片來源:Dennis R. Wise / 華盛頓大學 )

( 圖片來源:Dennis R. Wise / 華盛頓大學 )
在研究中,科學家們使用了類似于廁紙的紙巾,這種紙巾和傳統的廚房紙巾沒什么差別。然后,紙巾被澆上摻入碳納米管的水。碳納米管是一種微型材料,可以導電。每張紙巾都有水平和垂直的纖維,所以當紙張撕開的時候,裂口的方向會指示傳感器發生了什么情況。為了追蹤眼球運動,它們被貼在眼鏡上。

( 圖片來源:Dennis R. Wise / 華盛頓大學 )
價值
Chung 表示:“最大的創新就是這種由廉價面巾紙制成的一次性可穿戴傳感器。當我們撕開樣品時,它就可以像傳感器一樣工作。”
這些邦迪創可貼式樣的小型傳感器可以應用于一系列領域。例如,監測一個人的步態或者眼球運動,從而觀察大腦功能或者游戲玩家的活動。這種傳感器還可以用于在家中測試需要特殊照顧的孩童的走動情況,從而避免了去醫院進行測試。
Chung 表示:“他們可以使用這些傳感器,并且在一次性使用后,可以拋棄掉。”
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