麻省理工学院的工程师们发明了压力响应智能纤维,可以改变颜色来显示绷带压力

压敏光纤

麻省理工学院的工程师们发明了一种可拉伸的光子纤维,这种光纤会随着压力的变化而改变颜色。研究人员认为,这项发明可能会导致变色绷带的生产,使医疗专业人员能够轻松识别绷带是否太紧或太紧。

患有静脉溃疡和血液的人压力障碍需要压缩在肢体上缠上绷带以刺激血液流动。然而,正确的压力是非常重要的。如果绷带不够紧,血液就不能充分回流,如果绷带太紧,血液流动就会受到限制。

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该研究的首席研究员马蒂亚斯·科勒(Mathias Kolle)说:“正确的压力对治疗包括静脉溃疡在内的许多疾病至关重要,美国每年有数十万患者受到静脉溃疡的影响。”

这些压敏绷带的结构与全球患者使用的绷带相同。将变色的光子纤维束添加到绷带中,使患者或护理人员可以将绷带拉伸到肢体周围,注意纤维的颜色变化,以达到针对特定疾病或用例的适当压缩。

压敏光纤

每根纤维大约是人类头发直径的10倍。这种类似果冻卷的纤维是由超薄的透明橡胶层围绕弹性芯丝滚动而成的。每根纤维中都有数百个这样的层纵向卷曲。它们会因为内部结构而改变颜色,而内部结构会随着纤维的应力而变化。光从各个层的内表面反射出来,产生表示压力的颜色。

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研究人员制作的一张颜色表显示了当纤维颜色不同时,包裹产生的压力有多大。红色表示纤维没有受到压力。当它们被拉伸时,颜色不断变化,变成橙色,然后是绿色、蓝色和紫色。观察正确的颜色,护理人员和患者知道停止收紧绷带。这些绷带还可以作为绷带有效性的持续指标。如果绷带松动,纤维就会改变颜色,让患者知道它们松动了,这样他/她就可以收紧它们。这些光纤不需要任何电源即可工作。

目前,由于实验室制造成本高,纤维价格昂贵。虽然材料很普通,也不贵。该团队表示,通过工业操作,这些压敏纤维将变得非常便宜。

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