开发出使用纤维传感器检测您何时感到疲倦的运动服：Karapaia

检测疲劳的神奇电丝“纤维传感器”例如，随着跑步者的疲劳积累，他们的步幅会变短，步幅也会变得飘忽不定。为了检测这一点，苏黎世理工大学的卡罗梅农教授研发了一种神奇的电丝“光纤传感器”。光纤传感器由两根光纤制成。一种是导电（导电）并膨胀和收缩的橡胶。然后将一根覆盖有薄薄塑料层的硬线缠绕在橡胶线上。然后这两根纤维充当电极，产生电场并储存电荷。换句话说，它起着“电容器”（储存和释放电能的电子元件）的作用。我会把这个纤维传感器缝在普通跑步服的大腿部分。每次移动脚时，两条纤维之间的距离就会发生变化，从而改变电容器上的电荷。通过分析这种波动模式，可以读取人体累积的疲劳程度。将金属丝缠绕在柔软的橡胶线中制成的魔术线。左边是松弛状态，右边是拉伸状态/图片来源：Tyler Cuthbert / ETH Zurich 当这条线被缝进弹性跑步紧身裤的大腿部分时，它会在你每次跑步时以一定的节奏伸展和收缩。每一次，两根纤维之间的距离发生变化，就会产生电场，电容器上的电荷发生变化，运动的变化就可以读出。从光纤传感器发出的信号由光纤天线测量并发送到智能手机。顺便说一句，即使光纤传感器可以检测到因疲劳引起的运动变化，仅此是不够的。这是因为他们没有分析数据的能力。然后另一个魔法出现了。那就是用导电线做成的“纤维天线”。我将像这样对齐的两条魔术线直接缝入运动服中。然后，光纤传感器测量的电荷数据通过光纤天线传输到智能手机。之后，您可以使用该应用程序实时分析您的身体运动，看看是否有任何疲劳迹象。传输数据的天线也直接缝在衣服上/图片来源：照片：Valeria Galli / ETH Zurich。负载的变化太小，无法测量身体的运动。不过，这个线程不是普通线程，而是魔法线程。它具有拉伸时变厚的奇怪特性。因此，即使稍微拉伸一点，电荷的波动也足以清楚地测量出来。这是检测跑步形式细微变化的秘诀。具有神秘特性的电子纱线/图片来源：Tyler Cuthbert / ETH Zurich‖由于不使用现有的电子元件，如传感器、电池和芯片，它还具有保持价格低廉的优势。据说需要更多的步行模式数据才能准确读取疲劳，但这项技术已经申请了专利。使用智能手机实时分析光纤传感器检测到的电荷变化以读取疲劳/图片来源：Valeria Galli / ETH Zurich 下一代智能服装 由这种神奇的线制成的智能服装旨在让穿着者检测到无意识的疲劳并通知您在出现大问题之前。因此，可以防止在使用身体的运动和工作中受伤，并有望应用于受伤人员的康复。用电子线“光纤传感器”和“光纤天线”缝制的紧身裤/图片来源：Tyler Cuthbert / ETH Zurich发布。这项研究发表在《Advanced Materials》（2022 年 12 月 12 日）上。参考资料：用智能运动服检测疲劳 | 苏黎世联邦理工学院 / hiroching 撰写 / 编辑 / parumo