MIT工程師設計變色壓縮綁帶 用顏色指代壓力水平
在接待下肢靜脈潰瘍等病患的時候,醫護人員需要將其肢體用壓縮繃帶綁縛起來,以便刺激血液的循環。此舉非常重要,但需要掌控施加適當的壓力。有鑒於此,麻省理工的研究人員們,想到了開發出一種可以變色的壓縮繃帶,方便用顏色來判斷壓力的程度。這項研究由 MIT 助理教授 Mathias Kolle 領導,在傳統壓縮繃帶的基礎上,團隊將壓感可伸縮光子纖維也混入了編製物中。
纖維被編織成了常見的壓縮繃帶
每根纖維的直徑約為人類頭髮絲的 10 倍,工藝上採取了在彈性芯絲周圍繞上超薄透明橡膠層的方案,創造了一種類似於果凍狀的結構。
當環境光照進該結構中時,會被層間的每個界面給反射回來。具體取決於層的厚度(即纖維繃帶的拉伸程度),組合後就會反射出不同的顏色(原理是一種光學干擾現象)。
然後通過查看顏色圖的對照表,就能知道繃帶的鬆緊是否剛剛好。醫護人員可在最初使用繃帶時就同步進行檢查,然後看後續是否需要進行調整。
測試期間,一群學生在腿上試用了三種類型的綁帶—— 一種普通綁帶、一種帶光子纖維的綁帶、以及另一種當壓力大小適當時,列印的矩形會延伸成為正方形的綁帶。
結果發現,MIT 發明的光子纖維綁帶,最容易對患肢施加最理想的壓力。雖然當前的生產系統很複雜、成本偏高、纖維的長度也只有幾英寸長,但研究人員在努力擴大生產。
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《先進醫療材料》(Advanced Healthcare Materials)期刊上。原標題為:
《Stretchable Optomechanical Fiber Sensors for Pressure Determination in Compressive Medical Textiles》
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