2022/05/31

近期，西北工业大学研究团队与北京理工大学宋维涛教授的合作研究成果问世——一种可用于人体健康监测的柔性纤维应变传感器。研发团队将高性能纤维应变传感器集成到衣服中，研制了柔性可穿戴智能健康监测系统，该智能电子服装可实现对身体震颤、脉搏、呼吸、手势及6种人体运动姿态的实时监测。

5月24日，记者前往西北工业大学柔性电子研究院，见到了王学文教授及其团队，也看到了如同一条黑线的柔性纤维应变传感器，还有一件已经试验成功的黑色衣服（将柔性纤维应变传感器缀在了衣服上）。

“柔性纤维应变传感器以我们研发的新型PU材料为基础材料，首先采用静电纺丝的方式，制备成网状薄膜，再卷成纤维状，所以与衣服的线很像，但这不是普通的线，可以导电，当人体出现运动或其他变化时，它都可以感应到。”高久伟博士介绍，“这个感应器可以放置在人体易产生感应的地方，比如手腕、心脏等。”

高久伟向记者展示了“这根线”，一截短短的“线”，可以拉很长。

可应用于智能运动服饰，价格可走大众平民路线

柔性可穿戴电子系统作为新型的便携式电子设备，在人机交互、状态监测、医疗保健等领域具有广泛的应用。性能优越的可穿戴电子系统通常需要坚韧的材料来保证其耐用性和稳定性，由于纤维状的电子材料更易于集成到可穿戴设备中，且具有优良的结构灵活性，从而成为可穿戴电子系统中必不可少的基本组件。然而，制备兼具较高机械强度和优异拉伸性能的导电纤维材料仍然极具挑战。

研发团队创造性的以一种高强度、高弹性的新型材料作为导电纤维传感器的内芯，极大增强了其力学性能，让传感器同时具备高力学强度和优异拉伸性能。此外，还利用静电纺丝技术与微纤维网络结构以及封装层的共同作用，极大地提高了纤维传感器对外部活动的敏感度。

王学文教授介绍，柔性纤维应变传感器，既要有弹性，还要结实。“尽管它只有十分之一根头发丝粗细却可以轻易提起10克重的砝码，也可以准确检测同一张桌子上掉落绣花针产生的微弱振动。”

王学文教授介绍，柔性纤维应变传感器将来可以应用于智能运动服饰，穿上它，可以知道自己运动时身体的各项指标，这样可以对运动进行更科学的指导与规划。还可以应用于有慢性疾病的老人或独居老人，实时监测老人的呼吸、心跳、身体姿态等，通过数据分析，获得老人身体的变化规律，对一些重大疾病进行提前预警，也可以通过这些数据“告知”老人身上的防摔服迅速发挥功能，防止老人摔倒。

王学文教授介绍，未来柔性纤维应变传感器可以服务于每一个人，帮助人们监测身体状况，如有异常，提醒人们及时就医。同时，可应用于医院，对病人的康复治疗起到观察作用。

如果应用于生活，价格高不高？王学文教授说，根据成本看，不会太高，价格可以走大众平民路线。

将有助于推动疾病诊断技术智能化

西北工业大学黄维院士团队王学文教授长期专注于柔性传感材料与器件相关研究，并探索其在健康医疗、人机交互等战略性新兴领域的应用。

“柔性电子是集化学、物理、材料、生命、电子、计算机等多学科高度交叉融合的研究方向，研究院教师学科背景多样，日常的讨论中催生了很多有意思的科研想法。”王学文教授认为，“不同学科背景的思想碰撞，是激发创新的源泉。”

据了解，该项成果将有助于推动健康评估与疾病诊断技术向智能化、远程化、高效化、精准化等方向发展，为提升医疗信息传递、处理的效率和质量提供新的思路，促进远程医疗、“无人”医疗、智慧医疗等变革性医疗技术的发展，为智能时代的实现提供重要的技术储备。

“未来，我们将更加关注特殊环境下工作的柔性传感器，探索其在特殊环境的适应性等问题。持续思考如何通过提升传感器的性能和功能满足国家重大战略需求，做有用的科研。作为青年科技工作者，更应勇于担当，敢于作为，用我们的科研成果助力早日实现中华民族伟大复兴，助力构建人类命运共同体。”王学文教授说。据《华商报》报道这个“神奇纤维”看上去是一条细细的线，很有弹性，将它装在你的衣服上，就可以监测身体震颤、脉搏、呼吸、手势及6种人体运动姿态。

文章来源 | 西海都市报