哈佛大學(xué)創(chuàng)造新傳感器：全新智能織物應(yīng)變傳感器具強(qiáng)度和靈敏度

為了監(jiān)測(cè)穿戴者的動(dòng)作，智能織物通常會(huì)加入應(yīng)變測(cè)量傳感器。而這樣的傳感器往往是不切實(shí)際的脆弱，但哈佛大學(xué)的科學(xué)家們卻創(chuàng)造了一種新的傳感器，它真的可以承受得住。 原型設(shè)備的核心是一個(gè)導(dǎo)電碳纖維陣列，夾在兩片預(yù)應(yīng)力的彈性聚合物之間。單根纖維以一種稱為蛇形蜿蜒的模式排列。 這意味著，就像蛇的身體起伏一樣，它們會(huì)左右來回?cái)[動(dòng)。

因此，碳纖維陣列有點(diǎn)像一個(gè)扁平的Slinky，當(dāng)從兩端拉開時(shí)，它就會(huì)被拉開。然而，隨著纖維被拉開的距離越遠(yuǎn)，傳感器的導(dǎo)電性也會(huì)相應(yīng)降低。因此，通過持續(xù)監(jiān)測(cè)通過設(shè)備的電流，就可以確定它的應(yīng)變程度。

更重要的是，該傳感器非常敏感，即使是織物的微小運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)。據(jù)研究人員介紹，這類設(shè)備通常會(huì)有一個(gè)折衷，即它們的脆弱性會(huì)隨著靈敏度的提高而增加。然而，據(jù)報(bào)道，這種高靈敏度的應(yīng)變傳感器可以在被錘子擊中、被汽車碾壓、被手術(shù)刀刺傷以及經(jīng)歷10次 洗衣機(jī) 循環(huán)的情況下幸存下來。

此外，與其他提供類似靈敏度的傳感器不同，哈佛的這個(gè)傳感器并沒有加入昂貴的材料，也不需要專門的生產(chǎn)設(shè)備。

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，該裝置被納入志愿者佩戴的織物套筒中。通過檢測(cè)與該人前臂肌肉彎曲相關(guān)的應(yīng)變變化，該技術(shù)能夠識(shí)別包括握拳、張掌和捏手動(dòng)作在內(nèi)的手勢(shì)。

最近，一篇由Oluwaseun Araromi領(lǐng)導(dǎo)的研究論文發(fā)表在《自然》雜志上。

責(zé)任編輯：PSY