“智能服裝”助你健康
近幾年來,微電子技術、納米技術和紡織印染技術的迅速發展和相互融合,催生出若干種能對人的觸摸作出反應并傳導電信號、監測人體健康的智能服裝。當人們穿上這種貼身服裝時,植入布料的微型傳感器能測量出血壓、心跳和體溫等數據,并即時轉換為電信號,然后被傳輸到電腦、電話等移動設備,以備醫生或用戶親自查看。這些服裝上市后,頗受廣大消費者特別是一部分富裕老年人的青睞,預計全球市場價值在3億到5億美元之間。
例如,英國飛利浦設計公司研發的一種布料,可以測量心臟活動數據,并將其傳送至個人數字管理系統。該公司還參與了一項由歐盟出資的名為“我的心臟”的計劃,內容是研發一種能夠提供心臟病預警的智能服裝。又如英國Textronics公司前不久推出一款運動型胸罩,它可以感知人的心跳,然后將數據傳送到戴在手腕上的一個裝置,讓跑步的人能夠掌握自己的心率。與此同時,美國的Vivometrics公司則向應急用品市場推出一種“救生衫”,可用于監測在戰場或應急現場執行任務人員的心率。
科學家面臨的新挑戰是研發能夠分析汗液和尿液等人體體液的化學傳感器。以阿根廷羅維拉·納爾吉利大學研究員弗朗西斯科·安德拉德率領的團隊,聯合化學計量學、質量計量學和納米傳感器學的專家,共同研發出一種植入化學傳感器的服裝,適用于運動員和任何希望監測自身健康狀況的人群,同時還是監測嬰兒身體狀況的新工具。例如,一種針對肌酸酐(用于分析尿液)和凝血酶(用于監測血液及其他生物分子)的傳感器,其檢測結果可以讓父母知道嬰兒是否存在健康問題。
這種傳感器的核心部件是納米碳管。這是一種全部由碳原子組成的結構。碳原子具有強大的機械和電學功能,是制造新儀器和材料的有用物質。納米碳管直徑不到1納米(1納米為十億分之一米),卻是目前已知的最硬物質,可以承受巨大能量,對電流強度的承受能力也遠高于銅線。用少量納米碳管制造的染料去染整衣物,衣物就具備了導電功能;再覆蓋一層帶有化學接收器的涂層,衣物就能監測汗液或尿液中的物質。一旦鎖定某種特定物質,衣物將自動發出電子信號,其工作原理就像中樞神經。傳感器收集到的數據可以發送到接收終端,例如嬰兒父母的電腦或手機。
據介紹,研發智能服裝不是為了替代醫生和傳統醫學診斷[FS:PAGE],而是為了向人們提供一種能實現人體健康狀況早期預警的新工具。由于上述傳感器可以替換使用,價格不高,因而便于普及,發展前景看好。
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