陈根：3D打印超细电子纤维，可追踪呼吸

文/陈根

伴随着5G技术的发展，数据的基础性战略资源属性进一步突显，数据显示，过去几年中人类制造的数据占整个人类历史数据量的95％，换言之，大数据时代已经真正降临。

大数据时代也带来了数字孪生时代，即人与万物的智能化和数据化，这意味着，内嵌了各类高精度灵敏的传感器，作为输入终端，能与人体达到深度融合的可穿戴设备将成为人与物之间的一把智能钥匙。

可穿戴设备的无限潜能让其成为了科学研究的方向所在。

近日，剑桥大学的研究人员利用3D打印技术开发了电子纤维，每根纤维的厚度是人类头发的100倍，利用电子纤维制造出的传感器超出了传统薄膜设备的能力。

据《科学进步》杂志报道，这种纤维印刷技术可用于制造非接触式、可穿戴的便携式呼吸传感器。这些印刷传感器灵敏度高，成本低，可以安装在手机上同时采集呼吸模式信息、声音和图像。

在研究中，研究人员将这种纤维传感器变成了一种便携式呼吸监测器，将其应用在口罩上，然后用它来监测受试者的呼吸。该团队利用该传感器不仅成功检测到呼吸急促、气短和模拟咳嗽的迹象，还能敏感地追踪到受试者面罩的漏气位置。

而除了呼吸传感器，研究人员表示，印刷技术还可用于制造尺寸与生物细胞相似的生物相容性纤维，使其能够引导细胞运动，并以电信号的形式“感受”这种动态过程。此外，这些纤维非常微小，肉眼看不见，所以当它们被用来连接3D中的小型电子元件时，这些电子元件似乎在半空中“漂浮”。

研究小组希望开发出这种纤维印刷技术，用于多种多功能传感器，这种技术有可能检测出更多的呼吸物种，用于移动健康监测，或用于生物机器接口应用，这也将为可穿戴设备带来更多可能。