一款可监测心血管健康的智能服装,舒适性可媲美普通服装

心血管疾病已成为威胁人体健康的"第一杀手",面对心血管疾病的威胁,人们从最初的"治已病"转向聚焦"治未病",实现疾病的早发现、早预防、早治疗。临床上采用的大多数检测方法由于其昂贵的价格、笨重的器械不适合疾病的预防监测,可穿戴式技术作为一种新兴的健康监测手段,可以实现对心血管相关生理参数的实时、连续监测。

2015年,中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士和重庆大学杨进教授团队通过仿生耳膜结构结合摩擦纳米发电机工作原理,研制了采用柔性薄膜基底的人体体表脉搏压力传感器,并成功实现了对心血管系统健康状态的监测。然而,可穿戴柔性传感器的透气和舒适性不够,长期使用可能会使佩戴者皮肤不适,因此,同时保证可穿戴电子的传感性能和舒适性成为重要研究内容。

针对上述问题,2020年3月,研究团队报道了一种基于摩擦电纳米发电机的多功能压力全织物传感器,具有可工业化批量编织、耐机洗、可重复使用、高灵敏度传感和穿戴舒适等性能。

研究人员以制备的导电纱线和尼龙纱线为传感织物材料,采用畦编的方法制备出全织物传感器,其压力灵敏度为7.84 m V/Pa,响应时间为20 ms。该织物传感器可独立编织成颈带、护腕、袜子和手套,对脖子、手腕、脚踝和手指等不同身体部位处的脉搏进行探测,同时,也可以轻松地和衣物编织在一起,形成具有传感功能的智能服装,用于呼吸和脉搏的多功能传感,这两类重要生理信号的监测可实现睡眠呼吸暂停综合症和心血管疾病的实时、长期监测,在个性医疗、治未病等方面有着广泛的应用前景。