心血管疾病已成為威脅人體健康的"第一殺手",面對(duì)心血管疾病的威脅,人們從最初的"治已病"轉(zhuǎn)向聚焦"治未病",實(shí)現(xiàn)疾病的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早治療。臨床上采用的大多數(shù)檢測(cè)方法由于其昂貴的價(jià)格、笨重的器械不適合疾病的預(yù)防監(jiān)測(cè),可穿戴式技術(shù)作為一種新興的健康監(jiān)測(cè)手段,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)心血管相關(guān)生理參數(shù)的實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)。

2015年,中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士和重慶大學(xué)楊進(jìn)教授團(tuán)隊(duì)通過仿生耳膜結(jié)構(gòu)結(jié)合摩擦納米發(fā)電機(jī)工作原理,研制了采用柔性薄膜基底的人體體表脈搏壓力傳感器,并成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)心血管系統(tǒng)健康狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。然而,可穿戴柔性傳感器的透氣和舒適性不夠,長(zhǎng)期使用可能會(huì)使佩戴者皮膚不適,因此,同時(shí)保證可穿戴電子的傳感性能和舒適性成為重要研究?jī)?nèi)容。

針對(duì)上述問題,2020年3月,研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種基于摩擦電納米發(fā)電機(jī)的多功能壓力全織物傳感器,具有可工業(yè)化批量編織、耐機(jī)洗、可重復(fù)使用、高靈敏度傳感和穿戴舒適等性能。

研究人員以制備的導(dǎo)電紗線和尼龍紗線為傳感織物材料,采用畦編的方法制備出全織物傳感器,其壓力靈敏度為7.84 m V/Pa,響應(yīng)時(shí)間為20 ms。該織物傳感器可獨(dú)立編織成頸帶、護(hù)腕、襪子和手套,對(duì)脖子、手腕、腳踝和手指等不同身體部位處的脈搏進(jìn)行探測(cè),同時(shí),也可以輕松地和衣物編織在一起,形成具有傳感功能的智能服裝,用于呼吸和脈搏的多功能傳感,這兩類重要生理信號(hào)的監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)睡眠呼吸暫停綜合癥和心血管疾病的實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),在個(gè)性醫(yī)療、治未病等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。