由紙巾製成的可穿戴傳感器：柔軟、便宜、多用途！

導讀

近日，美國華盛頓大學的工程師們將面巾紙（類似於廁紙）轉化成了一種新型可穿戴傳感器，它可以檢測脈搏、眨眼和其他類型的人體運動。這種傳感器輕量、柔軟且便宜，可應用於醫療保健、娛樂和機器人等領域。

背景

時下，各種可穿戴產品紛紛出現在我們的視野中，例如：智能織物、智能皮膚、智能手環、智能手錶、智能貼片、智能手套等等。可穿戴技術不僅有利於生活娛樂，還可用於健康監測、運動監測、環境監測等多個方面。從筆者之前對於可穿戴技術的介紹中，我們不難發現，可穿戴技術的發展正呈現出自供電、柔性化、低成本、易製造等趨勢。

創新

今天，筆者要再介紹一項可穿戴技術方面的創新成果。近日，美國華盛頓大學的工程師們將面巾紙（類似於廁紙）轉化成了一種新型可穿戴傳感器，它可以檢測脈搏、眨眼和其他類型的人體運動。這種傳感器輕量、柔軟、便宜，可應用於醫療保健、娛樂和機器人等領域。

有關這項技術的論文發表於1月份的《先進材料技術》（Advanced Materials Technologies）雜誌。現在，這項研究已經通過了實驗，研究人員希望找到一種合適的商用方法。在2017年12月，這項研究已經申請了臨時專利。

技術

在論文中，科學家們演示了通過撕開具有納米複合材料的面巾紙，打破紙張的纖維，紙張就可以像傳感器一樣工作。這項研究的高級作者、華盛頓大學機械工程系副教授 Jae-Hyun Chung 表示，它可以檢測到心跳、手指力量、手指運動、眼球運動等等。

( 圖片來源：Dennis R. Wise / 華盛頓大學 ）

( 圖片來源：Dennis R. Wise / 華盛頓大學 ）

在研究中，科學家們使用了類似於廁紙的紙巾，這種紙巾和傳統的廚房紙巾沒什麼差別。然後，紙巾被澆上摻入碳納米管的水。碳納米管是一種微型材料，可以導電。每張紙巾都有水平和垂直的纖維，所以當紙張撕開的時候，裂口的方向會指示傳感器發生了什麼情況。為了追蹤眼球運動，它們被貼在眼鏡上。

( 圖片來源：Dennis R. Wise / 華盛頓大學 ）

價值

Chung 表示：“最大的創新就是這種由廉價面巾紙製成的一次性可穿戴傳感器。當我們撕開樣品時，它就可以像傳感器一樣工作。”

這些邦迪創可貼式樣的小型傳感器可以應用於一系列領域。例如，監測一個人的步態或者眼球運動，從而觀察大腦功能或者遊戲玩家的活動。這種傳感器還可以用於在家中測試需要特殊照顧的孩童的走動情況，從而避免了去醫院進行測試。

Chung 表示：“他們可以使用這些傳感器，並且在一次性使用後，可以拋棄掉。”

關鍵字

機器人、可穿戴技術、傳感器

參考資料

【1】http://www.washington.edu/news/2018/02/12/tissue-paper-sensors-show-promise-for-health-care-entertainment-robotics/

【2】Jinyuan Zhang, Gil-Yong Lee, Chiew Cerwyn, Jinkyu Yang, Fabrice Fondjo, Jong-Hoon Kim, Minoru Taya, Dayong Gao, Jae-Hyun Chung. Fracture-Induced Mechanoelectrical Sensitivities of Paper-Based Nanocomposites. Advanced Materials Technologies, 2018; 1700266 DOI: 10.1002/admt.201700266