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    将嵌入式生命体征监测传感器编织到衣服上 时间:2020-05-18      来源:原创

    嵌入式开发工程师已经开发出一种将传感器嵌入弹性服装面料中的技术,从而为您一整天监测生命体征(例如温度,呼吸和心率)铺平了道路。此外,这些合身且带有传感器的服装可以机洗。

    嵌入式开发工程师说,这些衣服可以用来远程追踪病人的健康状况,从在家或医院生病的人到监测运动员的身体活动的人都可以。它也可用于远程医疗,这在COVID-19大流行期间尤其适用于越来越多地与患者远程联系的医生。

    麻省理工学院媒体艺术与科学系LG电子职业发展助理教授Canan Dagdeviren说:“我们可以在每天穿着的纺织品中嵌入任何可买到的电子零件或定制的实验室制造的电子产品,从而打造出舒适的服装。”一份声明。“这些都是可定制的,因此我们可以为需要从身体获得一些身体数据(例如温度,呼吸频率等)的任何人制作服装。”

    服装通过压缩工作,传感器接触皮肤。传感器可从弹性材料中移除,并且可以使用嵌入传感器中的衣物清洗衣物。

    根据发表在科学杂志《自然》上的嵌入式开发工程师的论文,可以使用标准的高通量纺织品制造和服装构图技术,以各种形式,尺寸和功能定制该纺织品平台。类似于压缩衬衫,嵌入式开发工程师称其为可伸缩的电子纺织品合身服(E-TeCS),可使电子设备与皮肤之间的接触压力约为25 mmHg。嵌入式开发工程师说,这可以提高身体舒适度并提高皮肤上传感器读数的精度。

    西装(服装)是根据定制的面料量身定制的,可以与各种传感器和互连件集成为柔性,可拉伸的电子条。纺织品平台由用于编织这些电子条的通道或口袋组成。

    嵌入式开发工程师说,传感器IC和互连是使用两层工业柔性印刷电路板(PCB)工艺开发的,并采用了额外的步骤进行芯片和无源组件的组装以及用热塑性聚氨酯(TPU)(TE-11C,Dupont)封装和可清洗的密封剂(PE773,杜邦)。

    借助机械声惯性感应,E-TeCS可以以0.1°C的精度和0.01°C的精度检测皮肤温度,以0.0012 m / s 2的精度检测心律和呼吸。

    嵌入式开发工程师还发现,在1,000次拉伸循环中,编织的纺织电子产品可以拉伸多达30%,而机械和电气性能不会明显下降。

    嵌入式开发工程师说,服装为电子设备的集成提供了理想的平台,以监控通过皮肤的生理过程。因此,集成到纺织品中的电子设备可以提供多种优势,例如增强的移动性和用户的舒适度。

    嵌入式开发工程师指出,已经做出了各种努力将电子产品集成到纺织品中。但是,它们中的许多不能用于大面积传感,并且不允许“用于电子西装的皮肤接触传感的可拉伸性”,并且大多数仅在特定的接触位置测量单个参数。

    麻省理工学院的嵌入式开发工程师已经开发出一种技术,该技术将薄的,可定制的和合格的电子设备(包括互连线和现成的IC)与可以使用高通量制造方法编织到针织纺织品中的塑料基板相结合。就像紧身衣一样,它在电子设备和皮肤之间提供了接触。

    为了证明可制造性,嵌入式开发工程师设计并制造了七个不同的?椋核母鑫露雀杏δ?,一个惯性感应?楹土礁龌チ?。它们在25×27.5-cm的柔性板上(FPCB,KingCredie)上安装了66个温度传感器和20个互连条。

    就嵌入在结构中的传感器网络架构而言,每个传感器可以通过互连水平连接在一起,信号由外部层收集,外部层由蓝牙低功耗(BLE)?,微处理器,和电源。

    该团队开发了一件原型衬衫,以展示传感器集成结构的可扩展性。嵌入式开发工程师说,这表明可以卷成卷制造传感器嵌入的织物,该织物可以切割成任何尺寸,结合在一起并针对各种需求和应用进行定制。

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