线程嵌入PDMS可穿戴式应变传感器,用于实时监测人类关节运动
Mingpeng Yang1,2, Yongquan Liu1,2, Wenjing Yang3
1School of Automation, Nanjing University of Information Science and Technology, 219 Ningliu Road, Nanjing 210044, China.
Micromachines
|December 23, 2023
概括
本研究介绍了一种新的灵活应变传感器,用于实时监测人类关节运动. 传感器提供高线性和扩展范围,改善联合健康评估和灵活性评估.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 实时的人体关节运动监测对于评估关节健康,预防疾病和评估身体能力至关重要.
- 传统的应变传感器缺乏必要的线性和应变范围,以准确跟踪关节运动.
- 现有的使用织物基板的灵活传感器显示不够的线性,限制了它们的实际应用.
研究的目的:
- 开发一种灵活的应变传感器,其范围更广,线性更高,可用于精确地监测人类关节运动.
- 克服现有传感器在基于输出信号预测真实关节运动方面的局限性.
主要方法:
- 使用带电碳墨水和碳纳米管涂层的聚乙烯四甲线制造灵活的应变传感器.
- 在"S"配置中,将导电芯封装在聚甲基 (PDMS) 中.
- 测试传感器的线性,应变范围,响应速度,耐用性和监测人类关节运动中的性能.
主要成果:
- 开发的应变传感器在60%的应变范围内表现出极好的线性.
- 传感器表现出快速响应速度和强大的耐用性.
- 试验测试证实了传感器在实时监测人类关节运动方面的有效性.
结论:
- 新型柔性应变传感器有效地解决了人类关节运动监测传统传感器的局限性.
- 传感器的高线性和扩展范围为评估关节健康和身体表现提供了更好的可预测性.
- 这项技术在医疗保健,体育科学和康复等领域具有很大的应用潜力.
