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研究人员创造了可以编织成材料的可清洗传感器

忘掉智能手表吧。带上智能衬衫。

UBC Okanagan工程学院的研究人员开发出一种低成本传感器,可以交织成纺织品和复合材料。虽然这项研究还很新,但传感器可能为可以监控人体运动的智能服装铺平了道路。

工程教授Mina Hoorfar解释说,嵌入式显微传感器能够通过拉伸用石墨烯纳米片处理的编织纱线识别局部运动,石墨烯纳米片可以读取人体的活动。

“微观传感器正在改变我们监控机器和人类的方式,”UBC奥肯那根校区高级热流体实验室首席研究员Hoorfar说。“结合技术的萎缩和提高的准确性,这个领域的未来非常光明。”

这种“缩小的技术”使用了一种称为压电电阻率的现象 - 一种材料在受到应变时的机电响应。Hoorfar解释说,这些微型传感器在检测人体运动方面显示出巨大的希望,可用于心率监测或温度控制。

她与UBC Okanagan的材料与制造研究所合作进行的研究显示了低成本,灵敏和可拉伸的纱线传感器的潜力。传感器可以编织成氨纶材料,然后包裹在可拉伸的硅胶护套中。该护套保护导电层免受恶劣条件的影响,并允许创建可清洗的可穿戴传感器。

虽然智能服装的概念 - 可以告诉用户何时保湿或何时休息的面料 - 可能会改变运动行业,但UBC教授Abbas Milani表示传感器还有其他用途。它可以监测目前用于汽车,航空航天和船舶制造等先进行业的纤维增强复合织物的变形。

UBC材料与制造研究所所长Milani表示,这种低成本的可拉伸复合材料传感器还具有很高的灵敏度,可以检测到小的变形,例如纱线拉伸以及复合材料层压板内难以接近的位置的面外变形。 。

测试表明,通过微调传感器的材料混合物并提高其导电性和灵敏度,可以进一步提高其精度。最终,这可以使其能够在制造先进复合结构(例如目前用于飞机或车身的复合结构)期间捕获诸如“纤维起皱”之类的主要缺陷。

“先进的纺织复合材料充分结合了不同增强材料和图案的优势与不同的树脂选择,”他说。“集成传感器技术,如由柔性材料制成的压阻式传感器与主机织物增强材料兼容,正在成为智能制造和当前自动化行业趋势新兴时代的真正游戏规则改变者。”

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