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智能纺织布料打造更智能、耐用传感器

集萃印花网 2020-07-16

【集萃网观察】

利用导电纱线，或是以印刷或整合等方法为纺织品增加电子功能，都能兼顾并提升纺织品的舒适度、防护质量和美观程度。

不同于过往穿戴式技术，由于传感器和电路会直接整合到衣服或涂层，智能纺织品不需要PCB或其他笨重的零组件。将传感器以单独或阵列形式导入纺织品，为传感器开发打开了材料和制造方法的创新空间。

此外，重复弯曲通常会导致金属涂层形成细微裂纹而损耗功率，不过若在传导性纺织品中添加鞣酸，则可改善触觉传感器的机能和寿命。

汗液传感器

南韩研究人员使用弹性自我修复丝线设计监测汗液的传感器。碳纤维织入自我修复聚合物复合材料，并附加在头带等穿戴式配备上，可精确测量钾和钠离子。

加州理工学院也设计了一种穿戴式汗液传感器，透过镭射蚀刻塑胶片，形成具微孔的3D石墨烯结构，可以分析汗液中的皮质醇做为压力等级的指标。

大环境互动界面

智能材料也能体现在实际环境，如SprayableTech系统可建立房间大小的传感器与显示器交互式界面。

麻省理工学院(MIT)则开发功能性墨水喷枪，结合铜、介电质、磷、铜排和透明导体层，实现用于控制家电和个人电子装置的交互式沙发，以及透过墙壁调整照明和室温。

传感布料

瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)发明纤维状传感器，可以同时检测伸缩、受压和扭曲等变形状态下的织物，可应用于不常见的材料，例如弹性体(Elastomer)或做为导体的液态金属。

透过检测胸、腹部运动来测量肺功能的智能衣准确度已堪比传统检测设备。Hexoskin使用内嵌纺织品的呼吸感应描记法(RIP)胸腹腔传感器，监测呼吸健康状况，并使用三轴加速计来监测日常和睡眠活动。结合人工智能(AI)、机器学习软件，有助评估疫情患者居家疗养的风险。

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