隨著老齡化問(wèn)題的嚴(yán)重,可穿戴設(shè)備領(lǐng)域在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域有著更多層次的需求,最為突出的就是舒適性和數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。目前的研究絕大多數(shù)集中在新的材料體系,追求更高的靈敏度等。然而在使用和加工的過(guò)程中,可穿戴設(shè)備的舒適性,和穿戴者互動(dòng)的便利性等,往往被忽略,降低了病人和老年人的穿著體驗(yàn),也是可穿戴設(shè)備走向產(chǎn)業(yè)化的巨大障礙。因此,具有高靈敏度的,舒適的可穿戴設(shè)備的研發(fā),需要從材料工藝,器件加工工藝,服裝人體工學(xué),信號(hào)處理等各方面統(tǒng)一考慮和設(shè)計(jì)。
英國(guó)曼徹斯特大學(xué)材料學(xué)院劉旭慶和電子電氣工程學(xué)院尹武良合作,從舒適的棉纖維出發(fā),通過(guò)纖維分子的表面聚多巴胺的修飾,到紡織過(guò)程的優(yōu)化,到最終傳感器的高度集成和信號(hào)分析,設(shè)計(jì)出一款全新可利用在老年人和康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域的可穿戴設(shè)備。
圖一:纖維表面分子工程到可穿戴設(shè)備的示意圖
他們?cè)谖恼轮兄赋,可穿戴設(shè)備需要從上游材料到最終市場(chǎng)的綜合考慮,包括材料設(shè)計(jì),傳感器組裝,信號(hào)分析,理論基礎(chǔ)和最終系統(tǒng)性能,如靈敏度,穩(wěn)定性,響應(yīng)性,成本,舒適性和耐用性諸多角度設(shè)計(jì)。他們提出了一種“可穿戴設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,其結(jié)合了基于材料表面納米技術(shù)的導(dǎo)電纖維制造,器件裝配工藝優(yōu)化,信號(hào)采集和分析以及理論模擬。該研究包含了 材料科學(xué),紡織技術(shù),電磁學(xué)和電子工程的新的多學(xué)科交叉融合。他們提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念為實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)中的可穿戴技術(shù)提供了一種新概念,使科學(xué)研究更貼近實(shí)際應(yīng)用需求。
圖二:Advanced Intelligent Systems 封面文章
文章也以封面形式發(fā)表在Advanced Intelligent Systems-Wiley. 第一作者是陳黎明,曼徹斯特大學(xué)博士研究生, 通訊作者為曼徹斯特大學(xué)材料學(xué)院劉旭慶博士和電子電氣工程學(xué)院尹武良博士。
論文鏈接:
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