您当前位置:首页 >> 产业用 >>  行业聚焦
“高灵敏高分辨力敏电子纺织品产业化技术”项目开启可穿戴医疗健康新篇章
时间:2025-03-11 19:31:00    来源:中国纺织科技  

由青岛大学、武汉纺织大学、稳健医疗(武汉)有限公司、上海百琪迈科技(集团)有限公司等单位联合完成的“高灵敏高分辨力敏电子纺织品产业化技术”项目,荣获2024年度中国纺织工业联合会科技进步奖二等奖。

从实验室到生产线,跨越“最后一公里”

高灵敏高分辨力敏电子纺织品,顾名思义,就是将高灵敏度和高分辨率的传感器集成到纺织品中,使其能够感知压力、温度、湿度等多种外界刺激,并将其转化为电信号。这种“智能”纺织品是云健康远程医疗、生理健康监测和预警、运动姿态评估与数字康复等可穿戴医疗健康领域的核心关键材料,上述领域要求力敏电子纺织品具有高灵敏、高稳定、高分辨、高集成、快响应、低串扰等性能,而现有可穿戴电子纺织品难以满足上述要求,因此,研发力敏电子纺织品意义重大。然而,从实验室的样品到规模化生产,却并非易事。如何保证传感器的灵敏度和分辨率在量产过程中不受影响?如何解决纺织品的舒适性和耐用性问题?这些都是横亘在科研团队面前的难题。

该力敏电子纺织品产业化项目由青岛大学牵头,联合2所高校、1家医院、6家企业共同完成。整个项目周期历时4年,先后攻克了可调谐应变高灵敏传感纱线制备技术、阵列式高分辨力敏电子纺织品制备技术、高度自适应模拟仿真与反馈控制系统等关键技术,项目的完成对提升我国高灵敏传感纤维与电子纺织品技术水平,促进未来纺织技术服务健康中国具有重要意义。

攻坚克难,突破技术瓶颈

面对挑战,项目团队迎难而上,从材料、技术、设备、算法等多维度进行科技攻关。

应变高灵敏传感纱线材料创新:项目团队创新传感纱线主体材料,开发高强芳纶与锦纶互嵌复合并纱技术与金属离子渗固沉积技术,进一步利用特殊防护工艺,实现了导电传感纤维的抗氧化、抗离子化,解决了传感导电纤维在复杂人体活动中易磨损、易断裂等问题,克服了传统传感纤维环境耐受性差、弹性低、灵敏度差等性能缺陷,为高性能智能电子纺织品应用开发奠定了基础。

智能电子纺织品纺织加工技术:针对现有电子纺织品纺织成型与加工难的问题,项目组团队首次提出了利用针织提花技术解决传统导电阵列“织造难”问题,创制了拉压零互扰针织提花线圈织物结构。并且为了解决智能电子织物分辨精度低等难题,项目组受绒毛感应启发,将导电绒毛引入织物体系构筑多级传感层,解决了常规织物“面接触”传感分辨率低、响应弱的难题。

自适应系统升级:针对可穿戴产品个性化定制难题,项目团队建立了高度自适应可穿戴模拟仿真与设计控制系统,创制了基于光学三维成像及数据算法的穿戴模拟仿真技术,建立了个体体型特性与可穿戴传感位点设计的自适应匹配体系,创,实现了高灵敏高分辨力敏电子纺织品的自动化、规模化生产。力敏电子纺织产品应用创新:项目研制了纺织基步态健康监测仪、触觉感知手套、防褥疮智能床笠等生产技术,解决了电子纺织品个性化可穿戴匹配设计复杂、传感串扰大、无专用算法等难题,研发了纺织基步态健康监测仪、触觉感知手套、防褥疮预警智能床笠、多功能智能工装、智能感知战斗服、智能工业防护服等多领域应用产品。