蠶絲能改善物聯(lián)網(wǎng)穿戴式身體傳感器的靈敏度與彈性，有潛力成為理想制造材料。法新社
從智能襪(Smart Socks)到健身衣，配備傳感器(Sensor)能監(jiān)測人體健康狀態(tài)的服裝日益受到歡迎，科學家正研究以蠶絲取代半導體，作為制造物聯(lián)網(wǎng)穿戴式傳感器的材料。其中一個可預見的可能性，是作為一個整合的無線系統(tǒng)，讓醫(yī)師能更容易的從遠程監(jiān)測病患，以便比以往更快速的針對病患的醫(yī)療需求進行處置。
據(jù)ScienceDaily報導，北京清華大學研究團隊，于2017年8月下在第254屆美國化學學會(ACS)年會上報告其實驗工作，目標為以蠶絲為材料，制造靈敏度與彈性更高的穿戴式身體傳感器。根據(jù)初步的結果，研究人員希望能進一步找到方法，建立由納米發(fā)電機(Nano-generator)驅動，以蠶絲為材料、可自主運作的一組整合的傳感器。
穿戴式身體傳感器已成為最新的必備科技，有極大的發(fā)展?jié)摿?。不過半導體制品先天上有延展性與彈性不佳的限制，尤其在制作穿戴式身體傳感器時，無法兼顧靈敏度與延展性。
而蠶絲強度勝過鋼鐵，彈性比尼龍(Nylon)更佳，具備生物兼容性(Biocompatible)且質輕，有機會作為發(fā)展新一代高靈敏度且延展性佳的多用途穿戴式傳感器的理想材料，用于實時監(jiān)測各種身體功能。
研究團隊表示，目前蠶絲傳感器有極大的發(fā)展?jié)摿?，并暗示有可能應用于建立能感測觸碰、溫度或濕度，甚至分辨不同人聲的更逼真的機器人。不過蠶絲的導電性不佳，研究人員為了解決此一關鍵問題，進行各種測試，希望找出能提升蠶絲的導電性，達到足以應用于身體感測裝置的程度。
研究人員嘗試的第一個方式是將蠶絲置于華氏1,112~5,432度的惰性氣體環(huán)境中，藉此讓蠶絲充滿氮摻雜碳(N-doped Carbon)及一些石墨化的粒子，而具有導電性。研究人員便運用這些具導電性的蠶絲，開發(fā)了壓力傳感器、能同時測量壓力與溫度的雙模(Dual-mode)傳感器，以及測量力(Force)變化的應變(Strain)傳感器。
研究人員嘗試的第二種方式是以石墨烯(Graphene)或納米碳管(Carbon Nanotube)混入蠶絲，產(chǎn)出蠶絲當中自然的包含了部分的納米粒子，但截至目前為止，尚無法以這種方式產(chǎn)生能導電的蠶絲，不過研究人員仍未放棄實驗，希望最終能以此一方式成功生產(chǎn)能導電的蠶絲。
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