研究人员为可穿戴健康监测设计了新的，可伸缩的天线

来自北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种新的可伸缩天线，可以融入可穿戴技术，例如健康监控设备。

“许多研究人员 - 包括我们的实验室 - 为可穿戴健康系统开发了原型传感器，但是明确需要开发可以轻松地将天线纳入这些系统以从传感器传输数据，因此可以监测或诊断患者，以便可以监测或诊断患者“NC州和航天工程副教授副教授Yong朱博士说，这是一篇文章的纸质教授。

研究人员希望开发一个天线，可以拉伸，滚动或扭曲，总是返回其原始形状，因为可穿戴系统可以受到各种压力，因为患者在患者周围移动。

为了创建适当的弹性，有效的天线，研究人员使用模板以在特定图案中施加银纳米线，然后在纳米线上倒入液体聚合物。当聚合物组时，它形成弹性复合材料，其具有嵌入所需图案的纳米线。

该图案化材料形成微带贴片天线的辐射元件。通过操纵辐射元件的形状和尺寸，研究人员可以控制天线发送和接收信号的频率。然后将辐射层粘合到“接地”层上，其由相同的复合材料制成，除了嵌入的连续层银纳米线之外。

研究人员还发现，虽然天线的频率会随着它的拉伸而改变(因为拉伸会改变它的尺寸)，但频率会保持在一个确定的带宽内。亚当斯说:“这意味着在被拉伸的情况下，它仍然可以与远程设备有效通信。”“此外，即使在它被严重变形、弯曲、扭曲或轧制后，它仍能恢复原来的形状并继续工作。”由于频率几乎与应变线性变化，天线也可以用作无线应变传感器。

“其他研究人员开发了可伸展的传感器，使用液态金属例如，“朱说。“我们的技术相对简单，可以直接集成到传感器本身，并将相当容易扩大。”

这种新型可伸缩天线的工作建立在朱的实验室之前的研究之上弹性导体和多功能传感器使用银纳米线。

本文，“基于银纳米线的可伸缩和可逆可变形的无线电频率天线，“在线发布ACS应用材料和界面。本文的领先作者是凌南歌，浙江大学本科院校，在交易计划期间在NC州的项目上工作。共同作者包括阿曼达迈尔斯，博士。纳邦国家的学生;雅各布·亚当斯博士，南部国家电气计算机工程助理教授。

这项工作得到了美国国家科学基金会(efr -1240438)和美国国家科学基金会(NSF)位于北卡罗来纳州的ASSIST工程研究中心(EEC-1160483)的部分支持。

- 船员 -

编辑注：研究摘要跟随。

基于银纳米线的可伸缩和可逆变形射频天线

作者：岭南宋，阿曼达C.迈尔斯，雅各布J. Adams，北卡罗来纳州州立大学和永朱

发表：2014年3月在线，ACS应用材料和界面

迪伊：10.1021 / am405972e

抽象的：我们展示了一类可伸缩，机械可调和可逆变形的微带贴片天线。天线的辐射元件由具有高导电和可伸缩的材料组成，其具有嵌入在弹性体基材的表面层中的丝网印刷的银纳米线。制作了一个3-GHz微带贴片天线和6-GHz 2元件贴片阵列。天线的辐射性能在拉伸应变下表征，并且与模拟结果很好。天线是可重新配置的，因为谐振频率是所施加的拉伸应变的函数。因此，天线非常适合于无线应变感测等应用。这里报道的材料和制造技术可以扩展以实现具有更复杂的图案和多层结构的其他类型的可拉伸天线。