Forskere skaber kinetisk tøj til at overvåge kropsbevægelser

Deakin-forskere har udviklet den næste generation af bærbar teknologi, bruger strain sensing tekstilfibre til at skabe tøj, der holder styr på bærerens bevægelser.

Deakin Institute for Frontier Materials (IFM) videnskabsmand Dr. Shayan Seyedin sagde, at belastningsfølende tekstiler kunne bruges til at producere kompressionsbeklædning, der overvåger professionelle atleter under konkurrencen. eller at give patienter mulighed for at spore og kompilere data, mens de gennemgår fysisk genoptræning.

Enhederne kan også anvendes til virtual og augmented reality-teknologi, giver mere grundig feedback og præcis bevægelse inden for VR-spil og simuleringer.

"Strain sensing tekstiler har særlig relevans i udviklingen af ​​smarte enheder til sundhed, sport, og blød robotik, " sagde Dr. Seyedin.

"Disse bærbare enheder kan konvertere en lang række kropsbevægelser til elektriske signaler, gør det muligt at spore og registrere fysiske aktiviteter såsom dem, der er involveret i fitness- og sundhedsovervågning, forbedre træningseffektiviteten, skadesforebyggelse og genoptræning."

Mest effektivt anvendt på led med et stort bevægelsesområde, såsom knæ, albue- og fingerled, Dr. Seyedins strikkede tekstilprototyper er afhængige af ledende elastiske fibre, der strækker sig og slapper af under bevægelse.

Efterhånden som modstandsniveauerne ændres, disse oplysninger sendes til en computerskærm ved hjælp af en trådløs senderchip, hvor det så kan optages og bruges til at give feedback om kropsbevægelser og biomekanik.

Dr. Seyedin sagde, at dette var første gang, sådan teknologi var blevet skaleret op til niveauer, der kan bæres, bruger standard industriforarbejdning og kommercielt tilgængelige produkter for at holde det overkommeligt og tilgængeligt.

"Til dato, der har været begrænset succes på dette område, " han sagde.

"Udviklingen af ​​belastningsfølende tekstiler, der kan bæres direkte - uden behov for en støtteramme, substrat, eller en ekstra beklædningsgenstand - krævede betydelige fremskridt inden for ledende fiberbehandling."

Dr. Seyedin, hvis tidligere arbejde har fokuseret på energilagre "MXene" tøjfibre, der er i stand til selvstændigt at oplade enheder, sagde, at det endelige mål var at kombinere de to projekter.

"Tekstil er en integreret del af det tøj, vi bærer for komfort og mode, og at gøre dem til intelligente input/output-enheder giver en ny mulighed for at udvide deres funktion ud over den traditionelle brug, " han sagde.

"Der er sensorer derude, der måler små ændringer og tryk, men det stof, vi har udviklet, måler store bevægelser og belastninger på op til 200 pct. og kan bæres alene uden behov for omfangsrige eller invasive understøtninger.

"Det, vi har demonstreret, er et helt nyt koncept med det materiale, som vi udviklede specifikt til kropsovervågningsapplikationer."

Hele forskningsartiklen "Continuous production of stretchable conductive multifilaments in kilometer scale enables facile knitting of wearable strain sensing textiles" skal udgives i juni 2018-udgaven af Anvendte materialer i dag .