以色列理工學院(Technion)的研究團隊研發了一項可穿戴式運動感測器以識別彎曲和扭轉等動作。這種智慧的「電子皮膚（e-skin）」是使用可高度伸縮的電子材料做成的，能夠辨識人體關節做出的動作範圍，精確度可高達半個角度。這項研究由Technion Wolfson化學工程學院的Hossam Haick教授帶領，最近發表於國際期刊《Advanced Materials》且登上該期封面。
Haick教授表示，這種感測器具備許多面向應用，它可用於早期疾病診斷、呼吸變化警示和運動系統疾病(例如帕金森氏症)的偵測，它也可用於輔助患者的復健並連接到義肢上。在機器人學領域它能夠優化動作的精確度。在工業用途中此類感測器是監控系統所必需的，使其成為第四次工業革命的核心。
Haick教授的實驗室專注於各種用途的可穿戴式裝置。目前現有的可穿戴式運動感測器只能辨識彎曲，扭轉則無法被識別。另一方面，現有的扭轉感測器體積大又笨重，博士生Yehu David Horev和博士後研究員Arnab Maity克服了這項問題。Horev找到一種方法以合成一種複合性材料，該材料既具有導電性（因此可用作感測器），且具備韌性、可伸縮性、透氣性和生物相容性，並且在伸縮時不會改變其電氣特性。Maity博士隨後更解決分析接收訊號的數學問題，建立一種能夠反映彎曲和扭轉動作的算法，包括運動的性質、速度和角度。這種新型感測器透氣、耐用且重量輕，可以長時間佩戴在人體上。博士生Yehu談到該研究已克服的挑戰時表示，導電聚合物通常易脆，為了解決這個問題我們研發一種類似織物的複合性材料，單個聚合物無法承受材料上的張力，但它們相對於彼此的運動可以使其伸縮且不會斷裂。它與賦予衣服彈性的材料沒有太大區別，這使得導電聚合物能夠承受極端的機械張力而不會失去其電氣特性。
Haick教授表示，使這一成就更重要的是該研究使用的材料非常便宜，進而成為可負擔起的感測器。如果我們製造的設備非常昂貴，那麼西方國家只有少數機構能夠負擔得起。我們希望我們取得的技術進步造福於每個人，不論他們的地理位置或社會經濟地位。正如他所說，實驗室的其他研究項目包括診斷結核病的貼片，這正是發展中國家急需的。為這項研究做出貢獻的研究人員請詳參資料來源的本文。
資料來源：
https://www.technion.ac.il/en/2021/08/smart-e-skin-movement-recognition-hossam-haick/
