轻便！新型电池可以被“绣”到衣服上 能为可穿戴生物传感器供电

目前，可穿戴式传感器也是一项热门技术。许多可穿戴式传感器能够监测心跳、血糖水平，甚至汗液。而许多注重健康的人士和家有老年人的消费者都表示十分需要。

不过，目前仅有Fibit、Misfit、Apple Watch等寥寥几款可穿戴式设备，而阻碍可穿戴生物传感器健康监测发展的一个主要因素是缺乏轻便、持久的电力供应。

现在，马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校(University of Massachusetts Amherst)的科学家们在材料化学家特里莎·L·安德鲁(Trisha L. Andrew)的带领下报告说，他们已经开发出一种方法，可以制作一种电力储存系统，这种系统可以很容易地集成到衣服中，“将储电模式绣到任何衣服上”。

正如安德鲁解释的那样，“对于大多数便携、可穿戴、可食用或灵活的技术来说，电池或其他种类的充电存储仍然是限制因素。这些设备往往是太大、太重和不灵活的组合。”

他们的新方法使用了一种微型超级电容器，将带蒸气涂层的导电线与聚合物薄膜结合在一起，再加上一种特殊的缝纫技术，在织物衬底上形成排列整齐的柔性网状电极。

由此产生的固态装置具有根据其大小和其他特性储存电荷的能力，从而为可穿戴生物传感器提供动力。

安德鲁补充说，虽然研究人员已经显著地将许多不同的电子电路元件小型化，但到目前为止，对于存储电荷的设备来说，这还不够。

“通过这篇论文，我们证明了我们可以用实验室制造的蒸汽涂层线在任何衣服上绣上电荷存储图案。”

“这为我们打开了一扇门，让我们可以简单地将电路缝在自供电的智能服装上。”

详见ACS应用材料与接口在线版。

安德鲁和博士后研究员、第一作者Lushuai Zhang，以及化学工程研究生Wesley Viola指出，超级电容是可穿戴式电荷存储电路的理想选择，因为它们具有比电池更高的固有功率密度。

但“将电化学电导率高的材料和快速离子应用到纺织品上是具有挑战性的,”他们补充。安德鲁和他的同事们证明他们的蒸汽涂层工艺在紧密编织的纱线上创造了多孔导电聚合物膜，这可以很容易地被离子充满，与以前的染色或挤压纤维相比，保持单位长度的高电荷存储能力。

安德鲁(Andrew)是UMass Amherst的可穿戴电子实验室的负责人，他指出，由于技术困难和成本高昂，纺织科学家往往不使用气相沉积技术，但最近的研究表明，这种技术可以扩大规模，并保持成本效益。

她和她的团队目前正在马萨诸塞大学阿默斯特学院为应用生命科学的个性化健康监测中心工作，

将新型绣花电荷存储阵列与电子纺织传感器和低功耗微处理器结合在一起，就可以制造出智能服装，可以在日常生活中监测人的步态和关节活动。这显然能比目前的心跳、血糖等监测更进一步。