一款可監(jiān)測心血管健康的智能服裝,舒適性可媲美普通服裝

心血管疾病已成為威脅人體健康的"第一殺手",面對心血管疾病的威脅,人們從最初的"治已病"轉向聚焦"治未病",實現(xiàn)疾病的早發(fā)現(xiàn)、早預防、早治療。臨床上采用的大多數(shù)檢測方法由于其昂貴的價格、笨重的器械不適合疾病的預防監(jiān)測,可穿戴式技術作為一種新興的健康監(jiān)測手段,可以實現(xiàn)對心血管相關生理參數(shù)的實時、連續(xù)監(jiān)測。

2015年,中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士和重慶大學楊進教授團隊通過仿生耳膜結構結合摩擦納米發(fā)電機工作原理,研制了采用柔性薄膜基底的人體體表脈搏壓力傳感器,并成功實現(xiàn)了對心血管系統(tǒng)健康狀態(tài)的監(jiān)測。然而,可穿戴柔性傳感器的透氣和舒適性不夠,長期使用可能會使佩戴者皮膚不適,因此,同時保證可穿戴電子的傳感性能和舒適性成為重要研究內容。

針對上述問題,2020年3月,研究團隊報道了一種基于摩擦電納米發(fā)電機的多功能壓力全織物傳感器,具有可工業(yè)化批量編織、耐機洗、可重復使用、高靈敏度傳感和穿戴舒適等性能。

研究人員以制備的導電紗線和尼龍紗線為傳感織物材料,采用畦編的方法制備出全織物傳感器,其壓力靈敏度為7.84 m V/Pa,響應時間為20 ms。該織物傳感器可獨立編織成頸帶、護腕、襪子和手套,對脖子、手腕、腳踝和手指等不同身體部位處的脈搏進行探測,同時,也可以輕松地和衣物編織在一起,形成具有傳感功能的智能服裝,用于呼吸和脈搏的多功能傳感,這兩類重要生理信號的監(jiān)測可實現(xiàn)睡眠呼吸暫停綜合癥和心血管疾病的實時、長期監(jiān)測,在個性醫(yī)療、治未病等方面有著廣泛的應用前景。