研究人員發(fā)明可穿戴型彈性光纖，可精準測量到人們的每一次呼吸

即使拉伸500次，這一光纖傳感器也可以恢復到原先的長(cháng)度，可適用于人類(lèi)身體部分的彎曲。

談及各種可穿戴設備，其傳感器所測量數據的精準度是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，也是人們極為關(guān)注的一個(gè)性能。

最近，來(lái)自清華大學(xué)精密測量技術(shù)和儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗室的Changxi Yang團隊在《Optica》雜志上發(fā)表了一項研究，首次演示了一種有彈性的光纖，能夠對人體大范圍的運動(dòng)進(jìn)行傳感。

事實(shí)上，光纖傳感器早已問(wèn)世，并已經(jīng)被應用于建筑物和橋梁的測量。但是，值得注意的是，因為目前的光纖傳感器多是由玻璃或是脆性塑料所制成的，如果幾度變形，其將會(huì )受到損傷，因此其很難被應用于可穿戴設備上，畢竟很多時(shí)候，人類(lèi)的手、腳等部分都是彎曲或是形變的。

為了解決“彎曲”這個(gè)問(wèn)題，Yang和他的學(xué)生Jingjing Guo和Mengxuan Niu共同開(kāi)發(fā)了一種由硅制成的纖維，是一種叫做聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 的軟聚合物。

在制作過(guò)程中，他們將液體硅膠成管狀模具加熱到 80℃40 分鐘，然后使用水壓力推動(dòng)纖維模具的一端制造了纖維。而在測試過(guò)程中，即使將PDMS反復拉伸到長(cháng)度加倍500次，其仍然可以恢復到原來(lái)的長(cháng)度。

之后，研究人員將一種叫做羅丹明B的熒光染料混入硅膠中。當光線(xiàn)穿過(guò)纖維時(shí)，一些光被染料吸收——纖維拉伸的越多，染料吸收的光就越多。所以簡(jiǎn)單地用分光鏡測量透射光，就能測量出纖維被拉伸或彎曲的程度，從而反映出任何它所貼附的身體部位的運動(dòng)情況。

Yang表示：“所有的結果表明，光學(xué)應變傳感器可以用來(lái)監測各種人類(lèi)運動(dòng)，并可能為人機界面的探索提供一種新的方法。”

在最終的測試過(guò)程中，研究人員將這一纖維粘在橡膠手套上，然后穿著(zhù)者彎曲和伸展手指來(lái)監測它。結果顯示，哪怕是人們的呼吸或是說(shuō)話(huà)時(shí)頸部肌肉的微小運動(dòng)，該纖維都變現出了相當不錯的成績(jì)。

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