中新社西安3月22日电 (记者 阿丽娜)直径仅50微米的纤维比人的头发还细，却能实现信号传输、传感、能量传递等多种功能。它如丝般柔软，可以折叠和针织。它们还可以织入衣服中以监测心率或植入体内以调节神经。 22日，记者从西安电子科技大学获悉，该校杭州研究院鲍宏教授、周云雷副教授团队在异质纤维电子器件制造领域取得突破，提出可扩展的连续液相加工工艺，实现多种功能材料集成集成到单根纤维中。
据介绍，电子器件单丝是一种将电子功能集成到微米级和纳米级纤维材料中的新型电子技术。等。与传统的硬电子相比，它软、薄、柔韧、可编织。它可以与纺织品深度融合，也可用于狭小或复杂空间内的检测和信号采集。
简单来说，它是一种比人的头发还细的线，但它不再只是用于纺织的线；它是一种小型电子设备，可以检测其环境、处理信息并提供反馈。此外，还可以打造智能服装，可以监测心率、体温、运动状态，甚至环境变化。
然而，如何在微米和纳米尺度的圆柱形纤维表面构建导电层和惰性层等复杂异质功能结构以实现功能稳定的电子广告，一直是该领域的一个难题。 “你可以想象在短时间内建造一座功能齐全的摩天大楼。”周云雷打了个比方。 “每一层材料必须均匀分布d、每一层必须融合得很好，头发必须能自由弯曲和伸展。”
针对这一问题，西电团队设计了连续液相处理工艺，可以根据需要在纤维表面构建液态金属导电层和生物传感功能层，赋予纤维信号传输、传感和电刺激等多种功能。以此方式生产的多功能电子纤维最小直径可达50微米，可大规模系列化生产，单次生产长度可达50米。
该技术的主要创新点是基于逐层沉积的连续液相集成制造。这是在战略中。研究团队以弹性纤维为基底，通过界面工程构建稳定的材料结合层，实现液态金属的均匀沉积，同时完成了构建惰性界面层的离子，允许导电通路和生物相互作用界面集成到同轴结构中。
单根光纤结合了高效的信号传输和稳定的生物相互作用功能。材料紧密结合，界面清晰，形成结构连续性和功能协同的“无缝集成”。此外，团队通过多根光纤编织阵列构建了多通道检测系统，实现多点、多参数并行信号采集。
该研究系统揭示了该制造平台的综合优势。单纤维结构可实现多功能集成，同时保持几何紧凑性并考虑信号传输效率和生物界面稳定性。在循环机械载荷和复杂的生理环境下表现出优异的电气稳定性和环境适应性。材质系统精良具有良好的生物相容性并满足植入式设备的生物安全要求。制造过程具有高度可扩展性，允许从宏观织物到微型设备的跨尺度构建。
基于该平台，研究团队进行了从体外到体内、从信号检测到能量传递的多步验证。从无线能量传输的角度来看，团队利用嵌入纤维的柔韧性和导电性，利用刺绣工艺将其编织成纺织品，制备出柔性射频天线和电感线圈。即使在反复弯曲、扭曲、拉伸等复杂的机械变形下，织物的电性能也稳定，电阻变化比传统金属线小得多。
“我们试图将它塑造成一个球，然后展开它，但电气性能几乎保持不变。”周云雷说：“即使在测试中潮湿环境下，可稳定控制多组发光二极管。”
从表皮生理监测的角度来看，将集成纤维电极放置在人体前臂和手腕上，采集心电和肌电信号。结果表明，该电极在静态和动态条件下均具有较高的信号保真度。你可以看到是有的。 seECG信号特征波形清晰，肌电信号幅值与肌肉收缩力具有良好的线性关系。该电极抵抗运动伪影的能力明显优于传统凝胶电极，尤其是在日常活动期间。
额外构建的四通道肌电采集系统结合机器学习算法，可实现手势分类和识别，验证了其在智能人机交互、康复监测、运动分析、假肢控制等应用中的潜力。
“这是一个优点未来智能人机交互的otype。”包红说。
我们从体内神经调节的角度出发，在大鼠坐骨神经周围植入整合纤维并进行电刺激实验。结果表明，该装置能够精确可控地调节周围神经，诱导后肢肌肉以多种频率和强度进行稳定、可重复的收缩，刺激成功率接近100%。
基于开发的无缝集成策略，研究团队实现了纺织规模功能材料领域的精确定位，形成了“制造工艺应用验证、结构设计”的完整技术闭环。
该平台目前正在验证其在周围神经调节方面的可行性，预计未来将扩展到生物电子医学的前沿领域，例如脑机接口、脊髓刺激和可穿戴式健康监测。它还在智能软件系统等新方向上显示出广泛的适用性。 （已完）【编辑：曹子健】八国真的要保护霍尔木兹吗？
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