研究人員開發(fā)了比人類頭發(fā)還細(xì)的微小導(dǎo)電纖維，可用于開發(fā)具有敏銳感知功能的可穿戴技術(shù)，可用于健康監(jiān)測(cè)、生物傳感和物聯(lián)網(wǎng)。
劍橋大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了電子纖維，它們自己的傳感功能超過了今天使用的薄膜設(shè)備提供的功能。
劍橋工程系的黃領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)利用新穎的纖維印刷技術(shù)，可以制造非接觸、耐磨和高靈敏度的傳感器，并且可以以相對(duì)較低的成本制造便攜式呼吸傳感器。
在形成核殼纖維結(jié)構(gòu)的印刷技術(shù)中，復(fù)合纖維由銀和/或半導(dǎo)體聚合物組成。高純度導(dǎo)電纖維芯被包裹在薄的保護(hù)性聚合物護(hù)套中，這與普通電線的設(shè)計(jì)相似——除了直徑為幾微米的尺度。
新冠連接
例如，傳感器可以連接到移動(dòng)電話，以同時(shí)收集呼吸模式信息、聲音和圖像。這種類型的健康監(jiān)測(cè)信息對(duì)于監(jiān)測(cè)新冠患者非常重要，無需去看醫(yī)生或保健專業(yè)人員與他們進(jìn)行身體接觸，從而提供了一層保護(hù)。
事實(shí)上，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在該項(xiàng)目的另一位科學(xué)家、黃志強(qiáng)博士生安迪王(Andy Wang)戴的面膜上測(cè)試了傳感器。該傳感器檢測(cè)呼吸狀況，如正常呼吸、快速呼吸和模擬咳嗽，這對(duì)幫助監(jiān)測(cè)新冠患者的健康非常重要。
該傳感器還可以檢測(cè)通過口罩泄漏的呼吸濕氣量，這有助于暴露佩戴口罩中保護(hù)薄弱的區(qū)域，從而有助于防止新冠病毒的傳播。
黃說，這項(xiàng)技術(shù)是利用導(dǎo)電纖維開發(fā)傳感器的突破。到目前為止，很難打印出來并集成到大規(guī)模制造的設(shè)備中。
她在一份新聞稿中表示：“與傳統(tǒng)的薄膜技術(shù)相比，由小導(dǎo)電纖維制成的傳感器對(duì)于流體和氣體的3D體積傳感特別有用。
在他們的測(cè)試中，研究小組發(fā)現(xiàn)大多數(shù)織物或外科口罩會(huì)在前方泄漏，尤其是當(dāng)戴口罩的人咳嗽時(shí)。但從傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，N95口罩經(jīng)常從頂部和側(cè)面泄漏。
除了健康監(jiān)測(cè)之外
研究人員在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。
黃說，由于這些傳感器“重量輕、價(jià)格便宜、體積小、使用方便”，因此它們還可以用作家庭測(cè)試設(shè)備，使人們能夠“執(zhí)行自我管理的測(cè)試，以獲取有關(guān)其環(huán)境的信息”?？諝赓|(zhì)量什么的。
該團(tuán)隊(duì)使用的打印技術(shù)超越了傳感器。它還可以用來開發(fā)與生物細(xì)胞大小相似的生物相容性纖維，這樣纖維就可以引導(dǎo)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。
它們也可以用來設(shè)計(jì)新穎的電子產(chǎn)品。因?yàn)槔w維很細(xì)，肉眼看不到，當(dāng)用來連接3D小電子元件時(shí)，電子元件似乎“漂浮”在空中。
伊麗莎白蒙塔爾巴諾(Elizabeth Montalbano)是一位自由撰稿人，從事技術(shù)和文化工作已有20多年。她曾作為一名專業(yè)記者在鳳凰城、舊金山和紐約生活和工作。閑暇時(shí)，她喜歡沖浪、旅游、音樂、瑜伽和烹飪。她目前住在葡萄牙西南海岸的一個(gè)村莊里。
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