나노튜브 섬유 기술로 지속적 심전도 모니터링하는 혁신적 스마트 셔츠

일반 의류에 기능을 직조하는 전도성 나노튜브 실을 사용하는 스마트 의류가 개발되었습니다. 이 섬유들은 운동복에 꿰매져 착용자의 심박수를 모니터링하고 지속적인 심전도(EKG)를 기록합니다. 이 섬유들은 금속 와이어만큼 전도성이 높지만 세탁 가능하고 편안하며, 신체 움직임 시 끊어질 가능성이 훨씬 적습니다.

기존 가슴 스트랩 모니터보다 우수한 성능

실험에서 이 셔츠는 실시간 측정 중 표준 가슴 스트랩 모니터보다 데이터 수집이 더 우수했습니다. 상용 의료 전극 모니터와 비교했을 때 카본 나노튜브 셔츠가 약간 더 나은 EKG를 제공했습니다. 셔츠는 가슴에 밀착돼야 합니다. 향후 연구는 피부 접촉 면적을 늘리기 위해 카본 나노튜브 실의 더 조밀한 패치를 조사할 예정입니다.

섬유 특성 및 제조

나노튜브 섬유는 부드럽고 유연하며 이를 통합한 의류는 세탁기 세탁 가능합니다. 섬유는 표준 실처럼 재봉틀로 직물에 기계 봉제 가능합니다. 지그재그 스티치 패턴으로 직물이 늘어나도 섬유가 끊어지지 않습니다.

이 섬유들은 착용자 피부와 안정적인 전기적 접촉을 제공할 뿐만 아니라 블루투스 송신기 등 전자기기 연결용 전극 역할도 해 스마트폰으로 데이터 중계나 사용자 주머니에 보관 가능한 홀터 모니터 연결이 가능합니다. 원래 나노튜브 필라멘트는 약 22미크론 폭으로 재봉틀이 다루기 너무 얇았습니다. 로프 제조기를 사용해 재봉 가능한 실을 만들었습니다. 본질적으로 7개 필라멘트 3묶음을 짜서 일반 실 크기와 거의 동등한 크기로 만들었습니다.

확장 가능성 및 미래 응용

지그재그 패턴은 셔츠나 다른 직물이 얼마나 늘어날지에 맞춰 조정 가능합니다. 직물에 직조된 섬유들은 안테나나 LED 임베딩에도 사용될 수 있습니다. 섬유 형상과 관련 전자장치에 약간의 수정만으로 향후 의류가 바이탈 사인, 힘 발휘, 호흡수 모니터링을 가능하게 할 수 있습니다. 다른 잠재적 용도로는 자동차 인간-기계 인터페이스, 소프트 로보틱스, 군복용 안테나, 건강 모니터, 방탄 보호 등이 있습니다.