為了使得硅膠纖維具有傳感功能,研究人員將一種叫做羅丹明B的熒光染料混入硅膠中。當光線穿過纖維時,一些光被染料吸收——纖維拉伸的越多,染料吸收的光就越多。所以簡單地用分光鏡測量透射光,就能測量出纖維被拉伸或彎曲的程度,這樣它就可以反映出任何它所貼附的身體部位的運動情況。
手套測試
研究人員為了測試這個硅膠光纖是否能夠如預想的一般有效,他們通過環(huán)氧樹脂將纖維粘在橡膠手套上,然后穿著者彎曲和伸展手指來監(jiān)測它。在這一過程中,他們測量了作用于纖維的應變?yōu)?6%,與其他使用電子傳感器測量的結(jié)果一致。
這種傳感器在面對更多細微壓力的情況下也表現(xiàn)得很好,比如當一個人呼吸或說話時頸部肌肉的微小運動。“所有的結(jié)果表明,光學應變傳感器可以用來監(jiān)測各種人類運動,并可能為人機界面的探索提供一種新的方法,”Yang說。