阻礙可穿戴生物傳感器用于健康監(jiān)測的一個主要因素是缺乏輕質(zhì)，持久的電源。現(xiàn)在，由材料化學(xué)家Trisha L. Andrew領(lǐng)導(dǎo)的馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的科學(xué)家們報告說，他們已經(jīng)開發(fā)出一種制造電荷儲存系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)可以很容易地整合到衣服中，“將電荷儲存圖案刺繡到任何衣服上”。

正如Andrew解釋的那樣，“電池或其他類型的電荷存儲仍然是大多數(shù)便攜式，可穿戴，可攝取或靈活技術(shù)的限制組件。這些設(shè)備往往是太大，太重和不靈活的組合。”

他們的新方法使用微型超級電容器，將蒸汽涂層導(dǎo)電線與聚合物薄膜結(jié)合在一起，再加上特殊的縫紉技術(shù)，在紡織品背襯上形成一個柔性的對準電極網(wǎng)。由此產(chǎn)生的固態(tài)器件具有很高的存儲電荷的能力，以及允許其為可穿戴生物傳感器供電的其他特性。

安德魯補充說，雖然研究人員已經(jīng)將許多不同的電子電路元件小型化，但直到現(xiàn)在，對于電荷存儲器件來說仍然是如此。“通過這篇論文，我們證明了我們可以使用我們實驗室制作的蒸汽涂層線將電荷存儲圖案繡到任何服裝上。這為在自供電智能服裝上縫制電路打開了大門。” 詳細信息在ACS Applied Materials&Interfaces上在線顯示。

安德魯和博士后研究員兼第一作者Lushuai Zhang以及化學(xué)工程研究生Wesley Viola指出，超級電容器是可穿戴式電荷存儲電路的理想選擇，因為與電池相比，它們具有固有的更高功率密度。

但他們補充道，“將具有高電導(dǎo)率和快速離子傳輸?shù)碾娀瘜W(xué)活性材料納入紡織品中具有挑戰(zhàn)性。” Andrew及其同事表明，他們的蒸汽涂層工藝在致密捻合紗線上形成多孔導(dǎo)電聚合物薄膜，與先前使用染色或擠出纖維的工作相比，其可以容易地用電解質(zhì)離子溶脹并且保持每單位長度的高電荷存儲容量。

負責(zé)UMass Amherst可穿戴電子實驗室的安德魯指出，由于技術(shù)困難和高成本，紡織科學(xué)家傾向于不使用氣相沉積，但最近，研究表明該技術(shù)可以擴大規(guī)模并保持成本效益。

她和她的團隊目前正在與UMass Amherst應(yīng)用生命科學(xué)研究所個性化健康監(jiān)測中心的其他人合作，將新的刺繡電荷存儲陣列與電子紡織品傳感器和低功耗微處理器相結(jié)合，以構(gòu)建可監(jiān)控的智能服裝。在正常的一天，人的步態(tài)和關(guān)節(jié)運動。