研究人员将生命体征监测传感器编织到衣服中

麻省理工学院的研究人员开发了一种将传感器嵌入弹性服装面料的技术，为您在日常生活中监测体温、呼吸和心率等生命体征铺平了道路。此外，这些贴身且嵌入传感器的服装可机洗。

研究人员表示，这些服装可用于远程跟踪患者的健康状况，从在家中或医院生病的人到监测运动员的身体活动。它也可用于远程医疗，这对于越来越多地远程与患者联系的医生在 COVID-19 大流行期间尤其有用。

麻省理工学院媒体艺术与科学 LG 电子职业发展助理教授 Canan Dagdeviren 说：“我们可以将任何市售电子零件或定制实验室制造的电子产品嵌入我们每天穿着的纺织品中，从而打造出合身的服装。”一份声明。 “这些都是可定制的，因此我们可以为任何需要获得体温、呼吸频率等物理数据的人制作服装。”

服装通过压缩工作，传感器接触皮肤。传感器可从弹性材料上拆卸下来，并且可以在嵌入传感器的情况下清洗衣服。

根据发表在科学杂志《自然》上的研究人员论文，该纺织平台可以使用标准的高通量纺织品制造和服装图案技术定制成各种形式、尺寸和功能。与压缩衬衫类似，研究人员称之为可拉伸电子纺织品贴身套装 (E-TeCS)，允许电子设备与皮肤接触，压力约为 25 mmHg。研究人员表示，这可以让身体感到舒适并提高皮肤传感器读数的精度。

套装（服装）由定制的面料剪裁而成，可以与各种传感器和互连装置集成在一起，形成灵活、可拉伸的电子带。纺织平台由用于编织这些电子条的通道或口袋组成。

研究人员表示，传感器 IC 和互连件是使用两层工业柔性印刷电路板 (PCB) 工艺开发的，并增加了芯片和无源元件组装步骤，以及使用热塑性聚氨酯 (TPU)（TE-11C，杜邦）和可水洗密封胶（PE773，杜邦）。

E-TeCS可以检测皮肤温度，精度0.1°C，精度0.01°C，心率和呼吸精度0.0012 m/s ² , 得益于机械声学惯性传感。

研究人员还发现，针织纺织电子产品在 1000 次拉伸循环下可拉伸高达 30%，而机械和电气性能不会显着降低。

研究人员表示，服装为集成电子设备以通过皮肤监测生理过程提供了一个理想的平台。因此，集成在纺织品中的电子设备可以提供多种优势，例如增强用户的移动性和舒适度。

研究人员指出，已经做出各种努力将电子产品集成到纺织品中。然而，它们中的许多不能用于大面积传感，并且不允许“电子服皮肤接触传感应用的可伸缩性”，而且大多数只能在特定接触位置测量单个参数。

麻省理工学院的研究人员开发了一种技术，该技术将薄型、可定制且可整合的电子设备（包括互连线和现成的 IC）与可使用高通量制造方法编织成针织纺织品的塑料基板相结合。就像紧身衣一样，它提供了电子设备和皮肤之间的接触。

为了证明可制造性，研究人员设计并制造了七个不同的模块：四个温度传感模块、一个惯性传感模块和两个互连模块。它们在一块 25 × 27.5 厘米的柔性板（FPCB，KingCredie）上安装了 66 个温度传感器和 20 个互连条。

就嵌入在结构中的传感器网络架构而言，每个传感器可以通过水平互连相互连接，信号由外部层收集，该层由低功耗蓝牙 (BLE) 模块、微处理器、和电源。

该团队开发了一件原型衬衫，以展示传感器集成织物的可扩展性。研究人员表示，它展示了卷对卷制造嵌入传感器的织物的可能性，这些织物可以切割成任何尺寸、接合和定制以满足各种需求和应用。

该团队计划开发其他类型的服装，如裤子，并加入额外的传感器来监测其他健康指标，如血氧水平。

有关研究和技术的更多信息，请观看下面的研究人员视频。

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