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新聞詳情

可穿戴設備新材料 檢測漏液的紗線與極細位移傳感器

日期:2019-08-18 07:55
瀏覽次數:25
摘要: 隨著人們對可穿戴終端的關注不斷提升,相關材料的技術開發也在突飛猛進。在2016年1月13~15日舉行的“可穿戴設備博覽會”上,有關纖維、紗 線、面料等材料高機能化的展示,與頭戴式顯示器(HMD)等硬件一樣受到了相同甚至更高的關注。這些材料并不是現有材料與部件的組合,而是通過為材料賦予 新的功能,為可穿戴終端開辟了新的可能性。 監控并檢測漏液的紗線 POSH WELLNESS LABORATORY(總部:東京)開發出了適用于多種液體、能夠檢測漏液的紗線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...
 隨著人們對可穿戴終端的關注不斷提升,相關材料的技術開發也在突飛猛進。在2016年1月13~15日舉行的“可穿戴設備博覽會”上,有關纖維、紗 線、面料等材料高機能化的展示,與頭戴式顯示器(HMD)等硬件一樣受到了相同甚至更高的關注。這些材料并不是現有材料與部件的組合,而是通過為材料賦予 新的功能,為可穿戴終端開辟了新的可能性。

監控并檢測漏液的紗線

POSH WELLNESS LABORATORY(總部:東京)開發出了適用于多種液體、能夠檢測漏液的紗線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 理領域,以及檢測排水、藥品滲漏的工業領域等。該系統的一大特點是不只能夠檢測漏液的有無,還能區分汗液、血液,判別液體的種類。

在繃帶中縫入了同軸導電紗線。根據電阻的變化,可以判斷與繃帶接觸的液體的種類。

這種紗線自內而外按照導電體、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材,按照在內層上螺旋纏繞的方法疊加。這種結構,使得紗線在遭到液體浸泡時,會透過螺旋的縫隙滲入,導電體與導電體之間將充滿液體,電阻值隨之發生變化。

當然,檢測漏液依靠的不只是紗線,還需要連接主機,監控紗線的通電狀態。在通入交流電后,根據頻率改變時的電阻,可以判斷出液體的種類。

紗線頂端與電路的連接方法也需要改進。與天線等同軸電纜不同,紗線的頂端不能安裝連接器。這是因為紗線的長度需要根據用途截取。

為此,該公司開發出了從紗線的側面插入,與2個導電體連接的器具。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根雖然會穿透外側導電體,但在接觸的部位覆蓋了絕緣體。

因為紗線本身的彈性不大,所以應用于醫療用途時,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作的運動傳感等用途,還備有評測工具包。

舉例來說,安裝這種傳感器,可以實現掌握手指動作的數據手套。這種傳感器過去是以帶狀的形態供應,這次參考展出了細到能夠穿過針孔的紗線狀傳感器 “Stretchablefiber sensor”。使用紗線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度,所以還有望實現更細部的檢測,提高 檢測位移的精度。

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