智能可穿戴电子配件(如手表)已经得到了广泛应用;相反,由于难以将刚性电子材料嵌入柔性织物中,电子纺织品的进展比较缓慢。电子服装需要纤维具有导电性、坚固性和生物相容性,同时可以大规模生产。
基于此,美国莱斯大学Matteo Pasquali报道了使用标准缝纫方法将碳纳米管线(CNTT)集成到可拉伸纺织品中,以构建柔软、可穿戴、干燥的传感器,用于无创和连续的心电图(EKG)监测。
文章要点
1)CNTT不仅坚固且导电,与皮肤和组织的接触阻抗极佳(低),而且具有柔软性,因此具有纺织线而不是细金属线那样的力学行为和感官感觉。此外,以前的研究表明,CNTT在多种生物学尺度上均具有无毒性,与多种细胞株具有良好的细胞相容性,对免疫细胞或血液参数没有影响,也没有可溶出的毒性。
2)研究人员展示了缝合在T恤中的CNTT传感器用于连续监测EKG信号以及商用(非穿戴)医疗电极。同样的CNTT可兼作可缝合的传输线,分离传感、记录和传输电子设备的布置,从而简化了信号传输和制造。此外,该电子服装(T恤)可以反复机洗,不会有任何性能下降。这些特性,再加上CNTT的规模化生产,使得其成为可穿戴传感、监测和诊断中电极和信号线的首选材料。
这些结果展示了纺织品传感器和电子织物的应用前景,它们具有标准服装的手感,可以与传统的服装制造技术相结合。
参考文献
Lauren W. Taylor, et al, Washable, Sewable, All-Carbon Electrodes and Signal Wires for Electronic Clothing, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01039
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01039