實現人體運動定量監測 柔性電子傳感器研究新突破
人體全身運動的精準分析可提供豐富的健康信息，并為全面監測人體狀況和預測疾病發展提供多樣數據。目前報道的基于一維屈曲變形或二維薄膜的柔性傳感器只能監測人體較小幅度的運動情況，仍缺乏一種可準確分析運動質量的多分辨識別傳感器。此外，鑒于人體本身運動的復雜性，與現在成熟的心律、汗液和血液等監測分析手段相比，在醫學應用上還沒有準確定量分析全身運動的有效方法。
中國科學院化學研究所宋延林研究員課題組基于納米編織和綠色印刷圖案化技術的研究，發展了不同編織角度的導電微納纖維傳感器制造新方法，實現了全身關節運動的定量識別與監測。
纖維的多級編織特性使基于織物的柔性電子十分適合全身運動的實時監測，不同編織角度的傳感器可以監測多種運動幅度的動作信息。但是，大量復雜數據的準確分析仍是全身多分辨運動識別的巨大挑戰之一。
該課題組致力于納米綠色印刷制造柔性可穿戴電子設備，并采用多元分析的方法實現印刷電子多項突破性應用。其利用納米編織方法制備了多種編織角度的微納纖維傳感器，不同編織角度的微納纖維在同一拉伸應力下，由于應力與編織角度的關系，作用在單根纖維的分力不同，產生了差異化的電阻響應。在0%～30%的拉伸形變條件下，納米編織纖維傳感器穩定發出電阻－形變信號，分別將6組相應的傳感器貼敷于實驗者的雙肩、雙肘和雙膝處，捕捉實驗者運動過程中全身關節的動作信息，經數據分析后可定量監測實驗者的運動幅度及運動質量，為多功能傳感器的設計制備提供了新的策略。
這種納米編織的新型可穿戴傳感器，首次實現了人體全身運動關節的定量監測與識別，將為日常及臨床運動監測提供全新的器件基礎和數據分析方法。
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