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不需要安装电池
衣服穿在身上就可以发电
并检测血糖高低？
这款神奇服装满足你！
武汉纺织大学王栋教授课题组
历时两年研究
首次将热电纤维（电源）
和生化传感纤维（传感器）有机结合
借助人体和外界温差发电
并成功驱动葡萄糖传感器工作
实现了智能可穿戴柔性织物“一站式”传感服务
有效解决了这一问题
全纤维集成热电驱动生理信号监测器件织造图
独具慧眼：让材料实现自身发电
武汉纺织大学王栋教授课题组
长期致力于
先进纤维新材料
及其与生物、电子、能源、环境等
交叉学科领域的创新研究工作
课题组主要成员之一、武汉纺织大学李沐芳教授介绍，通过智能可穿戴柔性织物监测人体生理数据，这类研究在社会上已经比较常见。“但驱动传感器工作的电源，大多是通过插电源或安装电池提供电能，既影响美观，也不方便携带。我们就在想，有没有一种柔性织物材料能自身发电？”
热电和传感器集成一体的柔性织物样品
这个痛点，一直是课题组研究的方向。在两年前的一次交叉学科会议上，李沐芳教授和卿星博士就该问题开展了深入交流。卿星博士研究方向是纤维基有机电化学晶体管生化传感器，她在会议上指出：能否将热电和传感器集成一体？团队成员继续开始深入研究。
人体与环境温差2.2K条件下，调控热电织物热电单元的串联个数调节输出电压大小
“其实，通俗地说就是不用电池解决供能的问题。用一个形象的比喻，就是手机不用充电器充电，能够自身充电。”李沐芳教授说，团队成员想到能否利用人体和外界环境温差，来提供能源发电。热电织物通过温差效应持续为生化传感器提供能源。虽然人体与环境温差不大，但卿星博士研究的纤维基有机电化学晶体管工作电压低，信号放大效率高，可将微小的生理信号变化转变为明显的电信号变化。
李沐芳教授和卿星博士对学生进行指导
不断探索：实践出真知！
人体是恒温，在一般情况下，人体和外界环境温度相差2.2℃。为了验证其准确性，避免个例，课题组又找来10多位学生做试验，将热电和传感器集成一体的柔性织物穿戴在学生手上，结果显示温差一致。“男人、女人，坐着或站着，我们都做了试验，结果与我们判断的一样。”卿星博士说。
热电和传感器集成一体的柔性织物样品
通过自身温差提供传感器工作所需要的能量，在李沐芳教授看来，这是件很美妙的事。“不需要再增加电池等物件，这款耐磨、耐汗的柔性织物随身穿就能有电让传感器工作，不影响美观，也方便提供持续稳定的电源，一举多得。”
武汉纺织大学李沐芳教授（右）、卿星博士
多种功能：应用前景广阔！
研究团队成员认为
这款可穿戴柔性织物
采用的是绿色能源
实现了柔性供能和柔性传感的有机结合
通过蓝牙系统
可以实现人机相连
将人体一些信息传到手机上
目前，这款柔性织物可以通过检测汗液提供人体血糖的一些数据。李沐芳教授做了大胆想象：未来，人体的其他一些数据，比如血脂、高血压等，都可以通过这款随身穿的柔性织物检测。此外，利用蓝牙连接手机，可以让人实时观测健康数据，起到对健康预警作用。
来源 | 长江日报 武汉晚报
通讯员 | 胡义华 郑婷
排版 | 毕梓豪
统筹发布 | 罗祎
审核 | 姜永杰
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