路易斯安那州巴吞鲁日婴儿出生时,针织帽是他们最先穿的衣服之一。但是,如果这顶帽子的用途不仅仅是温暖舒适呢?
路易斯安那州立大学的一名研究人员正在探索使用“智能服装”来跟踪新生儿体温的方法。
路易斯安那州立大学纺织品、服装设计和商品系的助理教授夏思贝(Sibei Xia)正在开发一种可跟踪身体的可穿戴技术,或称智能服装,这种技术是通过根据体温改变颜色的热变色纱线来实现的。
这顶帽子可以监测婴儿的体温。如果有温度峰值,它的线会改变颜色,提醒其他人。
夏说:“如果新生儿的体温真的很高,我们就可以把帽子换成米黄色,这样我们就不必经常测量体温,也不用使用其他技术来监测体温。”
使用热致变色技术可以减少使用温度计和其他侵入性技术监测新生儿体温的需要。这顶帽子还可以减少婴儿被打扰测体温的次数。
夏侠的帽子设计了一个结合了功能和棉纱的带子,可以在不影响舒适的情况下检测温度。
夏说,先进的针织技术使功能性纱线在医疗领域的探索成为可能。
她说:“可穿戴技术的一个要求是让它真正贴近我们的身体,而针织技术可以完美地实现这一点。”
帽子的原型是用该部门的平背针织机生产的。这些多功能机器完全由计算机控制,允许操作员定制图案和张力。
可通过添加额外的纱线或改变针织花样来改变热变色纱的起始温度。夏的研究探索了不同的纱线颜色、针织结构和阈值温度,以确定哪种组合能产生所需的变色效果。
她说:“我们希望通过实现其他结构变化和颜色变化,它将创造出37.5摄氏度到38.5摄氏度之间的线性范围。”对于婴儿来说,37.5摄氏度(约99.5华氏度)或更高的体温被认为是发烧。
教务长研究创新基金正在资助这项新兴研究。它支持五个优先领域的跨学科研究,包括生物技术和农业。
这笔资金将用于测试对婴儿来说最准确的阈值温度。阈值温度是纱线变色的温度。夏的原型在36摄氏度左右从紫色变成米黄色。
夏将通过热水测试颜色的变化。她计划与可再生自然资源学院的教师合作,在热室中进一步测试这种服装,使研究人员能够进入受控环境。
作为研究的一部分,她正在对处于不同阶段的母亲进行调查,以了解她们对产品的期望,并探索她们对服装的需求。
夏希望为婴儿热疗机筹集资金。这个人体模型是控制的热量和湿度水平,可以模拟出汗和发烧。她认为人体模型将在测试过程中扮演重要角色。
该部门正在探索其他方法来实现可用于其他医疗需求的功能性纱线,例如用于压缩的高弹性纱线。
她说:“我对针织机的技术和所有可以用它制作的产品都非常着迷。”
夏斌最近接受了针织机新技术的培训,该技术在医疗领域有很多应用。如果该部门能够获得新机器,它将为探索功能性纱线的其他医疗用途提供机会。
该部门目前有两台针织机和三个与机器通信的设计站。
“如果我们推广这项技术,我们会有很多创意,然后我们就可以在潜在的应用领域合作,不仅在功能方面,比如可穿戴技术,而且在创意设计方面,”夏说。
研究人员并不是唯一使用这些机器的人。例如,服装设计专业的学生可以使用这些机器来设计服装。
夏希望该系能够向想要学习产品开发和创业的学生介绍针织技术。