可穿戴设备新材料 检测漏液的纱线与极细位移传感器

来源：日经技术在线   发布于：2016-8-23 10:59:35    浏览：5111

    随着人们对可穿戴终端的关注不断提升，相关材料的技术开发也在突飞猛进。在2016年1月13～15日举行的“可穿戴设备博览会”上，有关纤维、纱 线、面料等材料高机能化的展示，与头戴式显示器（HMD）等硬件一样受到了相同甚至更高的关注。这些材料并不是现有材料与部件的组合，而是通过为材料赋予 新的功能，为可穿戴终端开辟了新的可能性。

　　监控并检测漏液的纱线

　　POSH WELLNESS LABORATORY（总部：东京）开发出了适用于多种液体、能够检测漏液的纱线及其制成的漏液检测系统。设想的应用范围包括检测血液、尿液渗漏的医疗护 理领域，以及检测排水、药品渗漏的工业领域等。该系统的一大特点是不只能够检测漏液的有无，还能区分汗液、血液，判别液体的种类。

　　在绷带中缝入了同轴导电纱线。根据电阻的变化，可以判断与绷带接触的液体的种类。

　　这种纱线自内而外按照导电体、绝缘体、导电体和棉的顺序，组成了四层同轴结构。中心及其他各层均为线材，按照在内层上螺旋缠绕的方法叠加。这种结构，使得纱线在遭到液体浸泡时，会透过螺旋的缝隙渗入，导电体与导电体之间将充满液体，电阻值随之发生变化。

　　当然，检测漏液依靠的不只是纱线，还需要连接主机，监控纱线的通电状态。在通入交流电后，根据频率改变时的电阻，可以判断出液体的种类。

　　纱线顶端与电路的连接方法也需要改进。与天线等同轴电缆不同，纱线的顶端不能安装连接器。这是因为纱线的长度需要根据用途截取。

　　为此，该公司开发出了从纱线的侧面插入，与2个导电体连接的器具。该器具有3根针状端子，左右2根插入外侧导电体，中间1根插入内侧导电体。中间1根虽然会穿透外侧导电体，但在接触的部位覆盖了绝缘体。

　　因为纱线本身的弹性不大，所以应用于医疗用途时，需要在绷带的中央部分沿Z字形缝制。这样可以承受一定程度的伸缩。

　　能用针缝的极细位移传感器

　　雅马哈正在研发能够像橡胶一样伸缩的位移（应变）传感器。传感器由碳纳米管（CNT）同向排列的纤维浸泡含氟弹性体制成，根据拉伸时CNT之间的间隙扩大、电阻值增加的现象，可以测定出位移。设想用于测量人体动作的运动传感等用途，还备有评测工具包。

　举例来说，安装这种传感器，可以实现掌握手指动作的数据手套。这种传感器过去是以带状的形态供应，这次参考展出了细到能够穿过针孔的纱线状传感器 “Stretchablefiber sensor”。使用纱线状传感器取代带状传感器，传感器可以直接缝制在手套上。而且，因为可以缩短传感器本身的长度，所以还有望实现更细部的检测，提高 检测位移的精度。

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