npj flexible electronics | 韩国团队实现抗弯抗洗、可同时监测多部位的无源织物传感医工学人

npj flexible electronics | 韩国团队实现抗弯抗洗、可同时监测多部位的无源织物传感

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韩国团队突破!运动裤变无线监测系统

韩国研究团队在《自然》子刊发表突破性研究,首次将完全无源的基于织物的体域网(tBSN)变为现实。他们以创新的“同心多中心天线”架构和数字刺绣工艺,将柔性纤维电极绣入织物纹理,使运动裤布料成为精密无线监测系统,无需电池和硅基芯片,可同时实时感知膝关节弯曲角度和大腿肌肉拉伸状态。

该技术解决了无线体域网功能性与舒适性、耐用性难以兼得的矛盾。传统方案或依赖芯片电池,舒适性差;或金属箔天线贴附织物,易脱落且单点监测。此研究采用银纳米颗粒复合纤维电极,内外皆柔,抗2000次弯曲电导率稳定。“同心多中心”架构,将多个单节点中心天线同心排列,外部读取线圈一次扫描即可捕捉多节点谐振峰,实现无干扰多点监测。

经严苛实验验证,tBSN可抗10000次弯折、10次标准洗涤,读取线圈错位时信号仍清晰。实战中能同步监测步态和康复训练动作。该技术若商业化,将为医疗康复、运动科学、人机交互和日常健康监护带来范式转移,未来需攻克读取设备微型化、信号抗干扰、规模化制造和数据隐私等挑战。