
在当今科技日新月异的时代,智能可穿戴设备已经成为人们生活中的一部分。从智能手表、智能眼镜到智能服装,这些设备不仅为我们的生活带来便利,还极大地提升了我们的生活质量。然而,这些设备在性能、舒适度和实用性方面仍有很大的提升空间。因此,科学家们一直在寻找新的材料和制造方法,以推动智能可穿戴设备的发展。

新加坡和中国科学家合作开发的一种新型纤维制造技术,这种纤维可以用来制作内置电子元件的可穿戴设备。简单来说,他们发明了一种特殊的布料,这种布料里可以编织进像电线和半导体这样的电子部件。这样做出来的衣服或者配饰,就像是戴在身上的小型电脑,可以检测和处理信息。

未来的元宇宙会有触觉交互?扎克伯格宣布了一款新型电子皮肤。Meta 的人工智能研究人员与卡内基梅隆大学的科学家一起创造了一种厚度不到 3 毫米的可变形塑料“皮肤”ReSkin。

香港理工大学(理大)研发高透气及超弹性导电材料,适用于供长时间可穿戴电子设备。这一创新导电材料以涂抹或印刷方法,把液态金属物料加于以静电纺丝程序制成的弹性纤维网上,不但透气度高、弹性强、能导电且导电稳定性高,可广泛应用于健康监测设备、软件机械人和贴在皮肤上的电子装置。

柔性可穿戴电子器件能直接贴在皮肤表面,实现人体生理信息的原位、实时及连续监测,在个性化医疗领域具有极其可观的应用前景。然而,现有的柔性可穿戴传感器多基于石墨烯、Ecoflex、织物等材料,因存在器件-皮肤界面机械强度失配、穿戴不适、生物相容性不足等问题,难以实现广泛应用。

透明电子的潜在应用包括可穿戴生物医学传感器,或让飞行员在读取飞行数据的同时监测环境的“平视显示器”,它可以为各行各业的用户提供一种独特的优势。银纳米线网络是很有前途的候选者,因为它们便宜、灵活、制造简单。然而,目前的制造方法产生随机的纳米线排列,这在高级应用中是不够的。

韩国研究团队开发了一种可穿戴的热电元件(thermoelement),可通过体热(body heat)产生电能。该装置可以多元应用,譬如免电池的穿戴式装置。

韩国浦项科技大学和美国斯坦福大学联合团队开发出一种可同时感受温度与机械刺激的多模态离子电子皮肤。目前的电子皮肤可以实现分别检测温度或机械刺激,但无法像真实皮肤一样同时识别这两者。研究团队利用含有电解质的离子导体材料制作出多功能传感器,可以准确识别外部施加压力的物体的温度,以及测量在受到挤压、揉捏和扭转等刺激时的方向或应变曲线。这种可以自由拉伸也可检测温度的电子皮肤有望应用于可穿戴式温度传感器或制作类人机器人皮肤。

康奈尔大学的研究人员已经创建了一种光纤传感器,该传感器确实能够检测到这些变形,从而为软体机器人系统以及使用增强现实工具的任何人提供与任何哺乳动物一样的感觉的能力提供了可能性。

哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院和威斯生物启发工程学院的研究人员已经开发出一种超灵敏,弹性极强的智能织物传感器,该传感器可以嵌入纺织品和软体机器人系统中。 这项研究发表在《自然》上。

科罗拉多大学博尔德分校的研究人员已经开发出一种可穿戴电子设备,它可以模仿并粘在人体皮肤上。这项新发明具有自愈性、伸缩性、可完全回收,可以完成从测量体温到追踪每日步数等多种任务。新型可穿戴电子设备是可以重新配置的。

美国麻省理工学院的研究人员开发出一种可穿戴传感器,能检测皮肤的微小变形来帮助肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)患者通过面部运动进行交流。