可以实时监测心跳和可预警心脑异常的织物

可以实时监测心跳和可预警心脑异常的织物：据介绍，来自华中科技大学材料、人工智能、医学和光电四个不同领域的青年科研工作者陶光明、陈敏、周宁、侯冲历时数年，从各自学术背景出发，通过医工融合合力研制出了具有运动、健康和医疗等全场景应用前景的智能织物。具有人体生理数据感知功能的智能床单最终研制成功，这种床单将上万个纤维力传感器以阵列形式嵌入床单中，使其具有低延时、高灵敏度的能力，不仅可以感知人的睡眠状态，还可以对心脑血管病人等特殊人群进行危险预警。团队负责人表示，智能纤维和织物将使诊疗无感化，让医学更温暖，在运动、健康、医疗、教育等领域改变科技服务于人的模式。据了解，光谷实验室运动与健康智能化交叉学科创新中心在华中科技大学成立，将聚焦运动和健康医疗中的实际问题和关键技术，以智能纤维和织物为主要载体，为实现健康人群的生理辅助与运动增强、改进疾病保健与康复设施友好程度、提高医疗服务和诊疗装备智能化水平、促进医学和体育教育数字化，提供综合解决方在我们日常生活中有各种不同的声音，人类是如何识别自然界中的各种声音的？其中的原理就是这些声音都有自己的固有频率，它们作为轻微的压力波在空气中传播，当这些特定的波传到人的耳朵后，结构复杂的鼓膜或者耳膜将压力波转为机械振动。而这些振动通过耳蜗将波信号转化为由大脑感知和处理的电流信号，从而使人能听到不同的声音。近期，麻省理工学院研究团队研发了一款声学织物，该织物模拟人的耳朵功能，首先将声音转换为机械振动，然后转换为电信号，通过这种方式，听见并记录微弱的声音。相关研究成果以“Single fibre enables acoustic fabrics via nanometre-scale vibrations”为题发表在《Nature》上。

可以实时监测心跳和可预警心脑异常的织物： 在材料设计过程中，最重要的环节就是如何将微弱的压电信号转化为电信号。在压电材料中，压电无机材料显示出高压电性能，但是由于刚性、易碎的特性使其很难加工成纤维。而聚合物表现出易加工特点，制备的纤维其形状和尺寸均可调整，但其压电性能远远低于无机材料。据此，研究团队试图开发复合材料即结合无机材料和高分子材料的优势来制备压电复合材料，通过它们各自的优势从而克服其局限性。研究团队利用热拉伸策略制造了具有最佳压电性能的聚合物纤维。首先将材料加热至柔软状态，然后以恒定的速度拉伸，最后伸长成直径均匀的纤维。拉伸和极化的结合可以产生协同效应，使大分子链及其晶体结构在形成时沿着纤维的轴定向，以及诱导电偶极子，这导致响应于机械刺激的电荷流量增加，从而极大地改善了压电性能。制备的织物基体可像鼓膜一样高效地将声压转化为机械振动。然后，纤维传感器像耳蜗一样将机械振动转化为电信号，从而监测并记录声音。无论是在安静的图书馆中，还是在交通繁忙的道路上，这种织物都可以捕捉声音，并且还能确定诸如拍手之类的突然响声的精确方向。 近日，华中科技大学团队研发的智能织物样品在湖北光谷实验室运动与健康智能化技术创新中心成立活动上亮相。上万个纤维力传感器以阵列形式嵌入床单中，可以实现人体生理数据的感知。这一智能织物融合了材料、人工智能、医学和光电等多个不同领域的先进技术。“源于临床，归于临床。医工交叉融合支持，放飞想象的未来，让一切皆有可能。”研发团队成员之一、华中科技大学同济医学院附属同济医院心血管内科副教授、副主任医师周宁表示，作为临床医生，临床日常诊疗行为的直接参与者，对病人的痛点和医护的难点感受最为深切。如果辅助使用智能织物制作防护服，能够了解穿戴者体温，或是能够辅助降温可以让医护们远离闷热，智能织物作为载体的医疗装备，或许正好是解决难题的最优解。