随着物联网技术的快速发展，智能可穿戴设备市场不断扩大。然而，现有的主流产品如智能手表和手环存在诸多局限性，例如健康指标检测范围有限、运动信号检测灵敏度不足等。为解决这些问题，苏州大学汤健教授团队研发了一种新型智能服装系统，旨在通过智能服装为用户提供更精准的运动和生理数据监测服务。

一、作品介绍

智能服装系统通过在服装内侧缝合内衬形成布线通道，连接各处柔性传感纱线，并在通道内布置柔性导电纱线。该系统利用多针水浴静电纺丝、微流控纺丝等技术，制备了多种可直接用作应变传感器的智能纱线，并设计了双重、三元、皮芯等特殊结构的导电网络。此外，团队还创新提出了一种自锁针缝纫方法，实现了智能纱线在服装上的无痕集成。最终，构建了由智能服装、数据采集系统和手机APP构成的完整智能服装系统。

二、技术原理

（一）多针静电纺纱装置

团队发明了一种制备纳米纤维束的静电纺丝装置，其制备的纳米纤维束具有优良的结构和力学性能，可直接用于纺织加工。这种纳米纤维束在超轻薄型纺织品、智能纺织品、传感器及生物医用材料领域具有广阔的应用前景。

（此处适合插入多针静电纺纱装置的结构图）

（二）微流控同轴纺丝芯片

项目中还发明种了一易拆卸、可调节的类同轴针头，通过改变内外针尖距离，可调节内外相溶液相遇的位置，利用纺丝液在针头内部的预成型来调控最终纤维形态。这种同轴针头可用于微流控纺丝、静电纺丝和湿法纺丝等多种工艺。

（三）双重/三元/皮芯传感网络

团队通过在纱线内部掺杂一维、二维和三维导电纳米材料，开发了三元传感网络；同时，以弹性聚合物为皮层、导电纳米材料为芯层，开发了独特的中空皮芯结构传感网络。这些特殊结构的导电网络赋予了传感纱线优异且可调的性能。

（四）传感纱线集成技术

为实现传感纱线在织物上的集成，团队开发了一种自锁针缝纫针法。该方法在平针的每个针眼处添加一个回针锁定柔性传感纱线，解决了平针和回针的问题，最大程度地将形变从服装布料传递至传感纱线，确保传感纱线输出稳定、灵敏的信号。

三、项目创新点

1.传感纱线生产与性能优化：利用自主开发的纺丝设备，团队实现了传感纱线的全自动一步连续生产。通过设计特殊结构的导电网络，传感纱线具备了探测范围大、灵敏度高、线性度高、耐久性强等优点，能够感知多形式的应变，并对磨损、温度、湿度、汗液和洗涤等具有良好的抗干扰能力，可直接用于智能服装的织造。

2.智能服装系统集成：项目专注于智能纱线在服装上的无痕集成技术，开发了由智能服装、数据采集和系统手机APP构成的完整系统。通过对服装版型和传感系统的创新性设计，智能服装整体外形美观、穿着舒适、操作简单。

四、应用前景

在经济快速发展、互联网和物联网技术快速提升的背景下，利用可穿戴设备进行健康监测已成为国家健康产业的重要发展方向之一。在政策支持、经济提升和科技进步的推动下，中国智能可穿戴设备行业呈现出井喷式发展，产品的智能化、健康化等特性越发明显。这不仅推动了医学领域的巨大飞跃，也为“精准医疗”提供了可能。未来，智能可穿戴设备将面临更高的技术含量和附加值挑战，同时也孕育着巨大的增长空间，有望朝着多元化和生态化的方向发展。