智能織物可識別身體動作 協助監測病人復康進展

［星島綜合報道] 麻省理工學院的工程師們已經開發出能夠檢測和識別身體運動的智能織物(smart textiles)。這種服裝貼身，包含一個可以檢測運動的壓力傳感器網絡，結合機器學習方法，該技術可以學習識別穿著者的特定運動。

智能織物包含導電紗線和壓阻元件，在施加壓力時改變其電阻。為了減少運動過程中織物碰撞時產生的「數據噪音」(data noise)，研究人員使用了熱成型織物，幫助將針織層粘在一起。這種服裝在身體康復中可能很有用，比如可以監測步態的智能鞋或跟蹤腳部壓力的襪子，以幫助減少糖尿病患者的潰瘍。

智能服裝為「可穿戴技術」帶來了全新的變化，其醫療應用的潛力是巨大的。這項最新技術也不例外，這種材料不只是在衣服上隨心便貼上幾個傳感器，而是含有專門的紗線，通過一種叫做數碼編織的技術編織到衣服上。這種技術本質上是由機器進行的編織，它使研究人員能夠快速開發原型，然後在需要時擴大他們的設計，進行大規模生產。

新材料的創造者之一Irmandy Wicaksono說：「通過數碼編織，你可以自由地設計你自己的圖案，也可以在結構本身中整合傳感器，因此它變得無縫和舒適，你可以根據你的身體形狀來開發它。」

這種面料由普通紗線和功能性紗線的混合層組成。導電紗線夾著一個壓阻元件，該元件會隨著壓力的變化而改變電阻，這些功能性紗線相互交叉的地方可被視為壓力傳感器。研究人員在開發過程中遇到的一個問題是纖維在運動中相互摩擦產生的「數據噪音」。

為解決這個問題，他們採用了熱塑性紗線作為織物的一個組成部分。這些紗線可以被加熱，然後在冷卻時變得更硬。研究人員用它們來穩定織物，以減少數據中的噪音，還可以塑造服裝。

「熱成型真正解決了噪音問題，因為它通過將整個織物擠壓和融化在一起，將多層織物硬化成一層，從而提高了精確度」，Wicaksono說。「這種熱成型也使我們能夠創造出3D形式，如襪子或鞋子，實際上適合用戶的精確尺寸和形狀。」

圖片：MIT

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