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可穿戴設備新材料 檢測漏液的紗線(xiàn)與極細位移傳感器
監控并檢測漏液的紗線(xiàn)
POSH WELLNESS LABORATORY(總部:東京)開(kāi)發(fā)出了適用于多種液體、能夠檢測漏液的紗線(xiàn)及其制成的漏液檢測系統。設想的應用范圍包括檢測血液、尿液滲漏的醫療護 理領(lǐng)域,以及檢測排水、藥品滲漏的工業(yè)領(lǐng)域等。該系統的一大特點(diǎn)是不只能夠檢測漏液的有無(wú),還能區分汗液、血液,判別液體的種類(lèi)。
在繃帶中縫入了同軸導電紗線(xiàn)。根據電阻的變化,可以判斷與繃帶接觸的液體的種類(lèi)。
這種紗線(xiàn)自?xún)榷獍凑諏щ婓w、絕緣體、導電體和棉的順序,組成了四層同軸結構。中心及其他各層均為線(xiàn)材,按照在內層上螺旋纏繞的方法疊加。這種結構,使得紗線(xiàn)在遭到液體浸泡時(shí),會(huì )透過(guò)螺旋的縫隙滲入,導電體與導電體之間將充滿(mǎn)液體,電阻值隨之發(fā)生變化。
當然,檢測漏液依靠的不只是紗線(xiàn),還需要連接主機,監控紗線(xiàn)的通電狀態(tài)。在通入交流電后,根據頻率改變時(shí)的電阻,可以判斷出液體的種類(lèi)。
紗線(xiàn)頂端與電路的連接方法也需要改進(jìn)。與天線(xiàn)等同軸電纜不同,紗線(xiàn)的頂端不能安裝連接器。這是因為紗線(xiàn)的長(cháng)度需要根據用途截取。
為此,該公司開(kāi)發(fā)出了從紗線(xiàn)的側面插入,與2個(gè)導電體連接的器具。該器具有3根針狀端子,左右2根插入外側導電體,中間1根插入內側導電體。中間1根雖然會(huì )穿透外側導電體,但在接觸的部位覆蓋了絕緣體。
因為紗線(xiàn)本身的彈性不大,所以應用于醫療用途時(shí),需要在繃帶的中央部分沿Z字形縫制。這樣可以承受一定程度的伸縮。
能用針縫的極細位移傳感器
雅馬哈正在研發(fā)能夠像橡膠一樣伸縮的位移(應變)傳感器。傳感器由碳納米管(CNT)同向排列的纖維浸泡含氟彈性體制成,根據拉伸時(shí)CNT之間的間隙擴大、電阻值增加的現象,可以測定出位移。設想用于測量人體動(dòng)作的運動(dòng)傳感等用途,還備有評測工具包。
舉例來(lái)說(shuō),安裝這種傳感器,可以實(shí)現掌握手指動(dòng)作的數據手套。這種傳感器過(guò)去是以帶狀的形態(tài)供應,這次參考展出了細到能夠穿過(guò)針孔的紗線(xiàn)狀傳感器 “Stretchablefiber sensor”。使用紗線(xiàn)狀傳感器取代帶狀傳感器,傳感器可以直接縫制在手套上。而且,因為可以縮短傳感器本身的長(cháng)度,所以還有望實(shí)現更細部的檢測,提高 檢測位移的精度。