EPFL研究人員開發了電子纖維，將其嵌入紡織品後，可以通過測量細微和複雜的織物變形來收集有關我們身體的大量信息。他們的技術依賴於傳輸線理論，並提供了許多應用程序，例如醫療保健和機器人技術。
EPFL工學院的光子材料和纖維器件實驗室（FIMAP）的Fabien Sorin教授和博士助理Andreas Leber開發了一種可用於檢測人體運動的技術。Leber說："想象一下能夠監控您的呼吸和其他重要動作的衣服或醫院床單，或者是AI驅動的紡織品，它們可以比機器人與人類進行更安全，更直觀的交互。" "我們開發的軟傳輸線為所有這些打開了大門。"
EPFL智能紡織品
拉伸，擠壓和扭曲
研究人員發明了一種傳感器，可以同時檢測不同種類的織物變形，例如拉伸，壓力和扭矩。Leber說："找到一種方法來區分所有這些複雜的運動是我們最大的挑戰，因為傳感器很難同時測量多種刺激。" "此外，紡織品中的常規傳感器也有一些缺點。首先，它們易碎且容易斷裂。其次，您需要大量覆蓋較大的區域，這消除了織物的許多優點。第三，每種傳統傳感器只能檢測一種變形。"
EPFL智能紡織品
但是，通過結合反射法的概念，Sorin和Leber能夠製造出柔軟的纖維狀傳感器，從而為智能紡織品打開了新的大門。Leber解釋說："我們的技術類似於雷達，但它發出的是電脈衝而不是電磁波。" "這意味著我們的光纖傳感器像傳輸線一樣工作，這是高頻通信中眾所周知的。該系統測量從發出信號到接收信號之間的時間，並使用該時間確定變形的確切位置，類型和強度。" 這種檢測技術從未在結合了擴展的機械柔韌性和高電子性能的結構中使用，這是測量變形的關鍵。
EPFL智能紡織品
液態金屬和光纖加工
製作纖維是一項複雜的任務，涉及用不尋常的材料應用於光纖製造過程，例如用作導體的彈性體或液態金屬。Leber說："該結構具有微米級的特徵，必須完美，否則將無法正常工作。" 有了這些纖維，織物的整個表面就變成一個大傳感器。Sorin補充說："訣竅是使用一種可以放大的簡單方法來創建完全由軟材料製成的傳輸線。" 該團隊的研究涉及各種學科，包括電氣工程，機械工程和材料科學。下一步將是通過減少外圍電子設備的佔地面積來使該技術更具可移植性。
