新型可穿戴设备已可植入布料耐洗涤

图片来自：Popular Science

刺绣通常用于装饰织物，但是它现在也可以用于测量心率。在《 Journal of the Royal Society Interface 》发表的一项新研究中，研究人员发布了一种光纤材料，可以快速生产，然后编织、针织或刺绣到到现有的织物中，形成柔性、可穿戴的传感器，无缝集成到衣服中。该材料还能够忍耐机洗，甚至能够耐受医用级别的消毒水和洗涤剂。

瑞士联邦材料科学与技术研究所（Dübendorf，EMPA）研究员Luciano Boesel说：“从我们的医疗合作伙伴那里，我们找到课题的方向。在医院等场所使用的可穿戴设备对于病人的健康监测有重要意义，而如何使得可穿戴设备加入衣服，并能够耐受机洗，则非常重要。这项特别的研究是Boesel和同事们正在进行的一个更大的项目的一部分，最终目标是开发传感器，可以监测截瘫患者的健康迹象，这些患者经常遇到传统传感器引发的健康问题。这些传感器可以反复摩擦皮肤，最终形成疮。

该小组的Brit Maike Quandt是论文的第一作者，也是EMPA的研究员，他表示希望新的全纺织传感器，将为身体内发生的各种事件，提供一个非侵入性的窗口，而不会给患者带来任何额外的不适。“它可以给临床医生提供反馈，可以评估这些数据并改善截瘫患者的治疗计划，”Quandt说。

研究人员将两种不同的材料（两种聚合物）熔融纺丝成为光纤线。一种聚合物是涂层，并且内部是可以长距离传输光的不同的光纤聚合物。材料必须非常仔细地选择。但是使用这种具体的生产方法有明显的优势。熔融纺丝包括两部分，即熔化材料，然后将它们纺出成所需的形状和尺寸。这种方法可以每分钟产生超过1300英尺的光纤。制造光纤线的更普遍的形式是光纤拉丝，这种工艺每分钟只能产生大约100英尺。通过产生足够耐用、以耐受医院的严格洗涤方案的线，然后被用来制成传感器。研究人员将他们的原型光纤材料绣入一块通常用于医疗设备的织物。来自LED的光逃逸光纤的弯折处，并且进入皮肤，该光的反射光离开人的脉冲，由弯曲的光纤处被探测器记录。他们把传感器放在一个简单的针织帽， 放置在额头的部分。

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研究人员通过帽子中的传感器测量心率，并将其与佩戴在指尖上的常规心跳传感器进行比较。他们发现两个传感器有相似的读数。不仅准确，而且该材料也很舒服。在摩擦测试中，发现纺织品传感器比常规床单产生较少的摩擦（常见的皮肤不舒服原因）。虽然这个版本的传感器只测定心率，但该项目包括创建一整套传感器，包括跟踪组织中的氧气水平和压力的传感器。终有一天，或许类似的可穿戴设备会进入我们的日常生活。