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新型织物可监测健康 人机交互融入生活

时间:2021-11-30 作者:专家委 点击:104

仪表网 仪表产业】导读:随着科技发展的日新月异,人机交互也逐渐地融入了我们的生活。我们无论是在使用手机、电脑、还是智能手环等电子产品时,都是在进行人机交互。
 
  那你有没有想过,在不久的将来:手机支付不再需要扫一扫,只需要轻轻划动衣袖就能安全支付;也不再用智能手环监测你的健康,你只需要穿上衣服就能实时得到你的身体体征数据;启动汽车不再需要钥匙,只需要人坐到座位上,汽车就能识别你的衣服,听从你的指挥。
 
  这些听起来既科幻又天马行空的想象,如今科学家们却让它们成为了现实。近日,加州大学 Peter Tseng 教授团队就将先进的磁超材料集成到柔性纺织品中,创造出了一种能够在衣物和附近设备之间进行无电池通信的系统。这种纺织品可以让穿戴者与附近的电子设备进行数字交互,比如只需要轻轻触碰或者划动衣袖就可以安全支付,还可以持续监测和传递人体的生命体征。
 
  1975 年,第一块计算器手表问世,智能可穿戴设备开始进入我们的生活。随着技术的发展,越来越多的智能可穿戴设备出现在我们的生活中,比如智能手环、智能眼镜、智能织物等。这些智能可穿戴设备可以让人们更加高效地处理外部信息,以及对人体活动或健康进行监测。
 
  目前,人体的健康监测和活动跟踪技术主要依赖于可穿戴或可植入传感器。这些传感器所创建的多节点网络可以解读来自我们身体与物体之间交互的信息。为了实时解析这些生物特征信息,这种网络要求节点之间有安全可靠的通信链路,这种链路通常被称为身体区域网络(BANs)。而创建 BANs 需要在身体周围连接多个传感器,为了不限制人身体的活动,这些传感器大多使用无线连接。传统意义上的 BANs 配置的无线通信包括自定义射频传感器、射频识别或蓝牙,然而这些辐射方式通常存在耗电量高和安全性低的问题。
 
  研究人员受当前低成本乙烯基服装生产的启发,在纺织品上集成了磁电感应网络。这种方法跳过了现代可穿戴设备柔性织物所需的复杂的缝纫技术以及昂贵的导线。而且磁超材料使得信号沿着轨道传播成为可能:这些轨道由一个个具有人工周期的组成单元控制,每一个单元由一个电感器和开槽接地层组成,这些单元通过将它们固定到织物上而连接在一起,相邻的电感器重叠在一起,形成了一种叫做磁感应波导的结构。
 
  研究人员表示,他们研制的这种纺织品所用成本低,制作简单, 可以与有趣的可穿戴设计相结合。不仅如此,他们希望这种设计可以减轻现代电子产品给我们生活带来的负担。
 
  这种技术的发明让人耳目一新,但仍存在一些问题需要进一步的研究。我们日常穿着的衣物并不是一次性的,因此,这种织物的耐久性值得考量。研究人员表示,这种纺织品可以经受一个洗涤周期,但要经受日常磨损,可能需要更加坚固的导电材料。其次,织物与更多的阅读器或者传感器的交互仍是一个发展方向。智能手机和皮肤安装传感器能否替代电路板原型实现类似的性能仍然是一个悬而未决的问题。
 
  科技使得我们的生活更加智能化,未来我们将不再满足于机器与机器之间的连接,人与人之间的交谈,更多的是人与机器之间的交互。通过人机交互,我们或许可以像《阿凡达》中的阿凡达人一样无声交流;也可能不必再使用手机屏幕,仅仅通过手势就能操作设备;科技的发展必将为我们带来更多便利。

(来源:仪器仪表网 )