弹性天线在可穿戴技术中具有重要作用

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北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种新的弹性天线,可以整合到可穿戴技术中,如健康监测设备。

“包括我们实验室在内的许多研究人员已经为可穿戴健康系统开发了传感器原型,但显然需要开发可以轻松集成到这些系统中的天线,以便从传感器传输数据,以便对患者进行监测或诊断,”北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程副教授、一篇描述这项工作的论文的高级作者Yong Zhu博士说。

研究人员想要开发一种弹性,因为当患者四处走动时,可穿戴系统可能会受到各种压力。

根据NCSU的说法,研究人员使用模板将银纳米线以特定的模式涂上,然后在纳米线上倒上一种液体聚合物,以创建一个具有适当弹性的有效天线。当聚合物凝固时,它形成了一种弹性复合材料,纳米线以所需的模式嵌入其中。

这种图案材料形成微带贴片天线的辐射元件。通过操纵辐射元件的形状和尺寸,研究人员可以控制天线发送和接收信号的频率。然后,辐射层与地面层结合,地面层由相同的复合材料制成,只是它有一层连续的银纳米线嵌入。

研究人员还了解到,虽然天线的频率随着拉伸而变化,但频率保持在定义的带宽内。由于频率几乎随应变线性变化,该天线也可以用作无线应变传感器。

其他研究人员开发了可拉伸传感器,例如使用液态金属,朱镕基在一份声明中说。我们的技术相对简单,可以直接集成到传感器本身,并且相当容易扩大规模。

新的可拉伸天线的工作建立在此基础上以前的朱的实验室进行了一项研究,以创造弹性导体以及使用银纳米线的多功能传感器。

这篇论文,基于银纳米线的可拉伸和可逆变形射频天线,于ACS应用材料与界面

这篇论文的第一作者是浙江大学的本科生宋岭南,他在北卡罗莱纳州的一个交换项目中参与了这个项目。合著者包括北卡罗来纳州立大学的博士生阿曼达·迈尔斯(Amanda Myers);以及北卡罗来纳州立大学电气与计算机工程助理教授雅各布·亚当斯博士。