可思考的运动服 监测运动员竞技状态


  在未来几年内,提供刚性芯片计算能力的可伸缩硅电子器件将被结合到锐步(Reebok)的运动服装中。锐步公司将与柔性电子创业公司MC10公司合作,开发的运动服将集成电子器件,监测运动员健康以及表现,是在训练和康复期间进行检测。

  设在马萨诸塞州剑桥的锐步和MC10公司不能提供正在开发产品的具体细节。其代表说,该项目的目标是使运动员和他们的电子产品之间的界面消失了。“我们希望给运动员带来更多的信息,通过这种[可整合的电子产品]技术将使用者的电子设备无形化,”锐步先进概念部部长保尔·利奇菲尔德 (Paul Litchfield)说。

  纺织品与电子结合的产品如今已经上市,例如在运动胸衣中,使用可导电纤维去记录妇女的心率。但是当今的设备连接着一个盒子,盒子里的核心电子器件,是用刚性芯片制成。在胸罩里,有一个可移除的塑料盒,可以把信号传到一块手表上。

  服装结合高性能可整合的电子装置,就会拥有很多优势,胜过这些系统,MC10公司CEO大卫·艾克(David Icke)表示。首先,电子装置可完全集成到衬衫里面,或集成到一片印花里,直接贴在皮肤上,不需要外壳。它们能适应人体,在更高的水平接触皮肤,得到更高质量的测量。集成的晶体管可以放大和处理信号,拥有更好的灵敏度,这样,柔性的电子装置将能够提供更多有价值的信息。“这不像戴着一件设备,带有硬的小块附着在身上,”利奇菲尔德 (Litchfield)表示。

  运动服装设备可能包含传感器和一个微处理器,可监控运动员的健康的许多指标,如对身体的影响,心脏和神经系统的电信号,汗液的pH值,血压,步态和关节的张力。这种装置可以处理数据,并生成有关新陈代谢和运动状态的信息,传递到其他设备上。MC10公司表示,这种产品可在一两年内问世。

  MC10公司合伙创始人之一,伊利诺伊大学材料科学系教授约翰·罗杰斯(John Rogers)就有原型感应器、处理器和基于硅的发光二极管,而且制备是采用了薄的、重量轻、柔性的、甚至弹性材料。像传统的硅芯片,这些柔性电子产品速度快,能效高。其他柔性电子产品,基于非硅类的有机半导体,往往速度慢一些,而且更耗电。使用有机材料,施乐公司帕洛阿尔托研究中心(Xerox's PARC)的研究人员已经制成打印式传感器胶带,美国军方把它安装在头盔里,可以记录爆炸强度,温度和其他数据,也包含晶体管可处理数据。

  MC10公司的装置的制备,是要硅蚀刻出非常细的硅纹,并印刷到柔性衬底上。这就使它们能够适应不平坦的表面,如人体皮肤。罗杰斯指出,MC10开发的其他产品中,还有一些电子产品,可以连接人体娇嫩的内部组织与手术器械,比如球囊导管(balloon catheter)。“从力学和材料设计的角度来看,有许多基础性问题,通常都会涉及到体内和体外的使用,”他说。

  刚性芯片和柔性电子器件之间的性能差距开始逐渐消失,可穿戴计算机的想法开始显得不太会遭到质疑了,纽约州伊萨卡(Ithaca)康奈尔大学(Cornell University)纺织品纳米技术实验室负责人朱安·新内斯特罗扎(Juan Hinestroza)说,“那简直是不可能的梦想,但如今我们可以生产出柔性衬底上的高性能电子产品,”与锐步公司或MC10公司无关系的新内斯特罗扎说,同时他预测“电子产品将会完全融入到服装中。”