我们知道，早产儿出现神经运动性障碍和认知障碍的情况，并不少见。目前，为了检查儿童的神经运动和认知发展障碍，医生们需要通过测量和记录其运动机能来实现。另外，医生还会使用一些可穿戴传感器并将它们固定在待检查孩子的手上。然而许多还在蹒跚学步的孩子们还不适应把这么笨重的设备绑在身上。目前，相关研究论文已发表在《Advanced Functional Materials》上。
哈佛大学最新开发的力和应变传感器
为此，美国哈佛大学工程学院的研究人员开发出了一种安全、精确的力和应变传感器，就派上了用场。它可以直接连接到手指上进行监测。这种传感器可长时间连续工作，几乎没有延时地测量力和应变。
据了解，这款传感器主要由轻型、柔软、高导电性的液态硅胶组成，可用来测量穿戴者的抓握力以及手和手指的运动。另外，由于设备中使用的液体是由无毒的碘化钠和甘油组成。所以，当孩子们把传感器放到嘴里之后也没有什么问题。
这是一项可喜的研究成果，因为之前开发的类似器件响应缓慢，并且输出跟施加的力不能成比例地线性变化。此外，此前采用的导电液如果发生泄漏，并不完全安全。
该研究论文首席作者、研究生Siyi Xu表示：“我们已经开发出一种新型的导电液体，它的危害性不会超过一滴水。然而它的导电性却是以往生物相容性解决方案的四倍，它能够产生更加清洁、干扰更小的数据。”
碘化钠和甘油组成的无毒溶液
该溶液由碘化钾（一种常见的膳食补充剂）和甘油制成，甘油通常可作为一种食品添加剂。将这些组分混合后，甘油会分解碘化钾的结构，并形成钾离子和碘离子，从而使液体导电。这款传感器含有很多微小圆柱体的分层结构，当有力施加到器件上时导电液会被推入其中。由于微型圆柱体较狭窄且数量很多，整个器件能实现几乎实时的高精度测量。
这种新型导电液在宽泛的温度和湿度水平下都能保持稳定。Xu表示，过去的生物相容性传感器采用氯化钠-甘油导电液，但该解决方案的传感器数据噪音非常多，并且需要长达10个小时的制备时间。新解决方案仅需要20分钟制备，并能提供非常纯净的数据。
据悉，这种液体在实验室条件下的制作大概只需要20分钟时间，此外它在各种温度和湿度水平下都非常稳定。目前，这所大学的研究人员正在研究在儿童身上测试这款可穿戴式传感器传感器，比如，该传感器可用于有发育障碍和高度敏感皮肤的早产儿童。