穿戴的自供电织物，帮助人体纠正错误姿势

文/洞察新科技

近年来，随着可穿戴技术的成熟，可穿戴的智能织物也更多的被人们看见。

近日，一篇发表在 Nano Research 上的论文，展现了一种结合传感器可帮助实时纠正人体姿势的自供电织物。论文作者、中国科学院北京纳米能源与系统研究所副研究员董凯表示：人们在日常生活中经常以各种不良姿势坐着，导致疼痛和不适。如果个人能够通过穿着由智能纺织品制成的特定类型的服装来观察他们的实时坐姿，这种“坐姿疾病”就可以得到缓解。

具体来看，这种织物叫做摩擦纳米发电机（TENG），利用运动来收集为姿势监测传感器供电所需的能量，用于制造自供电织物。集成的机器学习算法分析传感器收集的信息，并可以提供即时反馈，在用户需要修改姿势时通知用户。

这种织物是通过将尼龙纤维和导电纤维编织在一起制成的。当用户移动时，织物的纤维会被拉伸和压缩。两条纤维的不断运动和接触会产生电能，这种现象称为接触带电。而面料易拉伸、耐用、可水洗、透气，可长时间穿着舒适，又使其成为长期姿势监测的理想选择。

除了面料的舒适性，研究人员表示，另一个重要方面是姿势监测的可靠性。传感器直接缝合到织物中，沿着颈椎、胸椎和腰椎的位置。这些姿势有助于收集最常见的懒散姿势的数据，例如驼背姿势。

传感器收集的数据随后由机器学习算法进行解释，该算法处理有关佩戴者坐姿的信息，对他们的坐姿进行分类，并在出现提示时监控他们如何纠正姿势。该系统能够在 96.6% 的时间内准确识别佩戴者的姿势。

凭借这种可穿戴性和精确度的结合，研究人员希望这款自供电监控背心能够帮助学生和久坐工作的人避免疼痛、不适和长期健康问题。

事实上，从智能织物的本质来看，智能织物追求“以人为中心”，以及人机的紧密结合，强调对人类智能的增强，进而衍生出一种新的智能方式。可以说，智能织物作为可穿戴设备本身，追求的就是对人的数据化，是对人的长期、动态、随行、生体态特征的观测、呈现或介入，并由此引发生人的生理信息、心理、运动信息等行为的数据化。

由于智能衣物适合应用于对人的生命体态特征，以及行为数据的实时检测与数据化，以及可以基于智能织物实现体感交互。因此，可以预见，在未来，智能织物将进一步成为新兴的身体传感网络的关键部分，可使传感和驱动设备安置于身体的各个部位，形成身体传感网络，从而实现分布式、多通道、多模态的测量结构。

正如微软公司在《人类的本质：2020年的人机交互》报告中所指出的：“计算机和人类之间的生理界限将变得模糊，目前存在于人机界面之间牢固的界限正在消失，这种界面会离我们越来越近，电子装置将融入我们的衣服甚至身体”。