LSUの研究者が乳児の発熱を検知するスマートテキスタイルを開発

ルイジアナ州バトンルージュ — 赤ちゃんが生まれると、ニット帽は最初に着る服の 1 つです。 しかし、その帽子が暖かく居心地の良い覆い以上の用途に使えるとしたらどうでしょうか?

ある LSU 研究者は、「スマート衣類」を使用して新生児の体温を追跡する方法を模索しています。

LSU テキスタイル・アパレルデザイン・マーチャンダイジング学科の助教授である Sibei Xia 氏は、体温に応じて色が変化するサーモクロミック糸を使用した、身体追跡ウェアラブル技術、つまりスマート衣類を開発しています。

帽子は乳児の体温を監視します。 温度が急上昇すると、糸の色が変化して他の人に警告します。

「新生児の体温が非常に高くなった場合、帽子がベージュ色に変わるため、必ずしも頻繁に体温を測定したり、体温を監視するために他の技術を使用したりする必要はありません」とXia氏は述べた。

サーモクロミック技術を使用すると、体温計やその他の侵襲的な技術を使用して新生児の体温を監視する必要性が軽減される可能性があります。 帽子は、乳児が体温チェックのために邪魔される回数を減らす可能性もあります。

Xia の帽子は、快適さに影響を与えることなく温度を検出する機能糸と綿糸を組み合わせたバンドを備えたデザインになっています。

夏氏は、高度な編み技術により、医療分野での機能性糸の探索が可能になると述べた。

「ウェアラブル技術の要件の 1 つは、それを私たちの体に非常に近づけることであり、それは編み技術によって完全に達成できます」と彼女は言いました。

帽子のプロトタイプは同部門の平編み機を使用して製造されました。 これらの多用途機械は完全にコンピューター制御されており、オペレーターはパターンと張力をカスタマイズできます。

サーモクロミック糸の閾値温度は、糸を追加したり編みパターンを変更したりすることで変更できます。 Xia 氏の研究では、さまざまな糸の色、編み構造、およびしきい値温度を調査し、どの組み合わせが望ましい色変化効果を生み出すかを決定します。

「他の構造バリエーションや色のバリエーションを実装することで、摂氏 37.5 度から摂氏 38.5 度までの線形範囲が作成されることを期待しています」と彼女は言いました。 乳児の場合、摂氏 37.5 度 (華氏約 99.5 度) 以上の体温は発熱とみなされます。

学長の研究イノベーション基金は、この新たな研究に資金を提供しています。 バイオテクノロジーや農業を含む 5 つの優先分野における学際的研究を支援しています。

この資金は、乳児にとって最も正確な閾値温度をテストするために使用されます。 しきい値温度は、糸の色が変わる温度です。 Xia のプロトタイプは、摂氏 36 度付近で紫からベージュに変化します。

夏さんは、熱した水を通した色の変化をテストする予定です。 彼女は、再生可能天然資源学部の教員と協力して、研究者が制御された環境にアクセスできる温熱室で衣服をさらにテストする予定です。

研究の一環として、彼女はさまざまな段階にある母親を対象に、製品に対する期待を理解し、衣服に対するニーズを探るためのアンケートを作成しています。

夏さんは幼児用サーモマネキンの資金を確保したいと考えている。 このマネキンは熱と湿度の両方のレベルが制御されており、発汗と発熱をシミュレートできます。 彼女は、このマネキンが検査手順において主要な役割を果たすだろうと考えている。

同部門は、圧縮に使用される高弾性糸など、他の医療ニーズに使用できる機能性糸を実装する別の方法を模索しています。

「私はこの技術と編み機で作られるすべての製品にとても興味を持っています」と彼女は言いました。

夏さんは最近、医療分野で多くの用途がある新しい編み機技術について研修しました。 同部門が新しい機械を入手できれば、機能性糸の他の医療用途を探る機会が開かれるだろう。

この部門には現在、2 台の編み機と、それらの編み機と通信する 3 つのデザイン ステーションがあります。

「この技術を放送すれば、多くの創造的なアイデアが生まれ、ウェアラブル技術などの機能性だけでなく、創造的なデザインの可能性のある応用のために協力できる可能性がある」とXia氏は語った。

これらの機械を使用しているのは研究者だけではありません。 たとえば、ファッションデザインの学生は、この機械を使用して衣服をデザインできます。

夏さんは、同学科が製品開発や起業家精神について学びたい学生に編み物技術を紹介できることを望んでいる。