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“智能织物”应变传感器兼具强度和灵敏度

2020-11-20 newatlas

为了监视穿着者的运动,智能织物通常装有应变测量传感器。尽管此类传感器通常不切实际地易碎,但哈佛大学的科学家创造了一种新的传感器,可以真正胜任。

原型设备的核心是一排导电碳纤维,夹在两个预拉伸的弹性聚合物片之间。各个纤维以蛇形曲折的图案排列。这意味着它们像蛇的起伏身体一样,从一侧到另一侧来回移动。

碳纤维阵列扁平,当从两端拉出时,它们会拉开。但是,随着纤维彼此拉远,传感器的电导率相应降低。因此,通过连续监视流经该设备的电流,可以确定其承受的应变。

而且,传感器非常灵敏,即使织物的微小移动也会产生读数。根据研究人员的说法,此类设备通常需要权衡取舍,因为它们的脆弱性会随着灵敏度的提高而增加。但是,据报道,这种高度灵敏的应变传感器可以经受住用锤子敲打,被汽车碾过,用手术刀刺伤并经过10个洗衣机循环的过程。

此外,与其他提供类似灵敏度的传感器不同,哈佛大学不使用昂贵的材料,也不需要专门的生产设施。

该传感器并入了套筒,可以在虚拟现实仿真,运动服和临床诊断等应用中使用。在实验室测试中,该设备被纳入志愿者所穿的布套中。通过检测与该人的前臂肌肉弯曲相关的应变变化,该技术能够识别手势,包括拳头,张开的手掌和捏捏动作。


关键词: 可穿戴设备   智能织物   传感器