UBC博士生Hossein Montazerian仔細(xì)觀察了嵌入纖維中的微型傳感器。圖片來源：UBCO Okanagan

忘了智能手表。穿上智能襯衫。

UBC歐肯那根工程學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種低成本傳感器，該傳感器可交織到紡織品和復(fù)合材料中。盡管這項(xiàng)研究還很新，但該傳感器可能為可以監(jiān)視人體運(yùn)動(dòng)的智能服裝鋪平了道路。

工程學(xué)教授Mina Hoorfar解釋說，嵌入式顯微傳感器能夠通過拉伸經(jīng)石墨烯納米片處理過的機(jī)織紗線來識(shí)別局部運(yùn)動(dòng)，從而讀取人體的活動(dòng)。

UBC歐肯娜根校區(qū)高級(jí)熱流體實(shí)驗(yàn)室的首席研究員Hoorfar說：“微觀傳感器正在改變我們監(jiān)控機(jī)器和人類的方式�！敖Y(jié)合技術(shù)的不斷發(fā)展和精度的提高，該領(lǐng)域的未來非常光明�！�

這種“收縮技術(shù)”使用了一種稱為壓電電阻的現(xiàn)象，即材料在應(yīng)變時(shí)的機(jī)電響應(yīng)。這些微小的傳感器在檢測人體運(yùn)動(dòng)方面顯示出了巨大的希望，可用于心率監(jiān)測或溫度控制，Hoorfar解釋說。

她與UBC Okanagan的材料與制造研究所合作進(jìn)行的研究表明，低成本，靈敏且可拉伸的紗線傳感器具有巨大的潛力。傳感器可以編織成氨綸材料，然后包裹在可拉伸的硅膠套中。該護(hù)套保護(hù)導(dǎo)電層不受惡劣條件的影響，并允許創(chuàng)建可清洗的可穿戴傳感器。

雖然智能服裝的概念（可以告訴用戶何時(shí)需要補(bǔ)水或何時(shí)休息的面料）可能會(huì)改變體育行業(yè)，但UBC教授Abbas Milani表示，傳感器還有其他用途。它可以監(jiān)視當(dāng)前用于汽車，航空航天和船舶制造等先進(jìn)行業(yè)的纖維增強(qiáng)復(fù)合面料的變形。

UBC材料與制造研究所所長Milani說，這種低成本的可拉伸復(fù)合材料傳感器還具有很高的靈敏度，并且可以檢測出諸如復(fù)合材料層壓板內(nèi)無法觸及的地方的細(xì)微變形（如紗線拉伸以及平面外變形）。 。

測試表明，可以通過微調(diào)傳感器的材料混合物并改善其電導(dǎo)率和靈敏度來進(jìn)一步提高其精度。最終，這可以使其能夠捕獲高級(jí)缺陷，例如在飛機(jī)或車身上使用的高級(jí)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制造過程中的“纖維起皺”等主要缺陷。

他說：“先進(jìn)的紡織復(fù)合材料充分利用了不同增強(qiáng)材料和圖案的強(qiáng)度以及不同樹脂選擇的優(yōu)勢�！� 在新興的智能制造時(shí)代和當(dāng)前的自動(dòng)化行業(yè)趨勢中，集成傳感器技術(shù)（例如由柔性材料制成的壓阻傳感器與主體紡織品增強(qiáng)材料兼容）正在成為真正的游戲規(guī)則改變者�！�