面向可穿戴的纱线基汗液微流控器件: 原理、设计、构建与应用

巨俊1,2, 易凤莲3, 伍亮2, 王娟4, 裴凌威2, 熊静2, 李端2, 乔琰2, 张同华1, 鲁志松2 （1.西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院；2.西南大学材料与能源学院；3.重庆大学航空航天学院；4.湖北中烟工业有限责任公司）

摘要：随着可穿戴技术的飞速发展, 人们对生理状态实时监测的需求日益迫切. 纱线基汗液微流控技术因其卓越的汗液收集、转运能力与良好的纺织工艺兼容性, 成为实现这一需求的重要备选方案. 然而, 纱线基汗液微流控器件的原理、设计、构建与应用等方面仍面临诸多挑战. 本文回顾了纱线基微流控技术的发展历程, 并深入探讨了纱线芯吸的基本原理及其性能调控方法. 基于纱线芯吸特性, 本文进一步总结了面向不同应用的纱线基汗液微流控器件, 包括汗液分析传感器、汗液激发供能装置和汗液触发致动器. 上述器件不仅展示了纱线基汗液微流控器件在实时汗液成分分析、收集利用汗液供能和汗液触发形变方面的巨大潜力, 而且为实现智能化可穿戴健康监测和运动分析提供了有力支撑. 这一领域研究的不断深入有望推动智能织物和可穿戴技术进一步发展, 为人类健康生活带来更多便利.

关键词：纱线基微流控, 汗液, 可穿戴, 电子织物, 多功能集成