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哈佛大学创造全新“智能织物”应变传感器 兼具强度和灵敏度

来源:cnBeta.COM 发布时间: 2020-11-13 10:38:12 编辑:Emily

导读:为了监测穿戴者的动作,智能织物通常会加入应变测量传感器。

为了监测穿戴者的动作,智能织物通常会加入应变测量传感器。而这样的传感器往往是不切实际的脆弱,但哈佛大学的科学家们却创造了一种新的传感器,它真的可以承受得住。原型设备的核心是一个导电碳纤维阵列,夹在两片预应力的弹性聚合物之间。单根纤维以一种称为蛇形蜿蜒的模式排列。这意味着,就像蛇的身体起伏一样,它们会左右来回摆动。

哈佛大学创造全新“智能织物”应变传感器 兼具强度和灵敏度

因此,碳纤维阵列有点像一个扁平的Slinky,当从两端拉开时,它就会被拉开。然而,随着纤维被拉开的距离越远,传感器的导电性也会相应降低。因此,通过持续监测通过设备的电流,就可以确定它的应变程度。

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更重要的是,该传感器非常敏感,即使是织物的微小运动也会产生读数。据研究人员介绍,这类设备通常会有一个折衷,即它们的脆弱性会随着灵敏度的提高而增加。然而,据报道,这种高灵敏度的应变传感器可以在被锤子击中、被汽车碾压、被手术刀刺伤以及经历10次洗衣机循环的情况下幸存下来。

此外,与其他提供类似灵敏度的传感器不同,哈佛的这个传感器并没有加入昂贵的材料,也不需要专门的生产设备。

哈佛大学创造全新“智能织物”应变传感器 兼具强度和灵敏度

在实验室测试中,该装置被纳入志愿者佩戴的织物套筒中。通过检测与该人前臂肌肉弯曲相关的应变变化,该技术能够识别包括握拳、张掌和捏手动作在内的手势。

最近,一篇由Oluwaseun Araromi领导的研究论文发表在《自然》杂志上。