突破性新材料解决可穿戴传感器问题

新传感器利用夹在电极之间的PEDOT-Cl涂层棉

由马萨诸塞大学阿默斯特分校化学和化学工程教授Trisha L. Andrew领导的一组研究人员最近宣布，他们已经合成了一种新材料，可以解决在寻求创建可穿戴，不显眼的敏感传感器的过程中最困难的问题之一：压力问题。

“想象一下，舒适的衣服可以长时间连续监测你的身体运动和生命体征，”安德鲁说。“这种服装将为临床医生提供 精细的细节，以便远程检测疾病或生理问题。

获取这些信息的一种方法是使用微小的机电传感器，将身体的运动（例如将手放在胸部时可以感觉到的微弱脉搏）转换为电信号。但是，当您接受拥 抱或趴着打盹时会发生什么？“增加的压力使传感器不堪重负，中断了数据流，因此传感器对于监测自然现象变得毫无用处，”安德鲁继续说道。

为了解决这个问题，该团队开发了一种传感器，即使在拥 抱、坐着、靠着或以其他方式被日常互动压扁时也能保持工作。在《先进材料技术》杂志上详细介绍的秘密在于使用压离子材料（如PEDOT-Cl（对掺杂聚（3，4-乙烯二氧噻吩-氯））气压印服装面料。

使用这种方法，即使是最小的身体运动，如心跳，也会导致离子在整个传感器中重新分布。换句话说，织物将身体的机械运动转化为电信号，然后可以对其进行监控。

通过将传感器放置在身体的不同部位，可以提取大量重要的生理数据

该研究的主要作者、麻省大学阿默斯特分校的研究生Zohreh Homayounfar说：“这是第一个基于织物的传感器，可以实时监测敏感的目标人群，从在压力大的工业环境中工作的工人到孩子和康复患者。

特别的优点是，这种全织物传感器可以穿着舒适、宽松的衣服，而不是嵌入紧身织物或直接粘在皮肤上。这使得传感器更容易收集长期数据，如心跳、呼吸、关节运动、发声、步数和握力——这是一个重要的健康指标，可以帮助临床医生跟踪从骨密度到抑郁的一切。

Andrew和她的团队接下来将在其他场景中使用一系列压力传感器来确定可以提取哪些其他类型的生理信号，以及达到什么水平的准确性。