LSU 연구원, 유아 발열 감지하는 스마트 섬유 개발

루이지애나주 배턴루지 — 아기가 태어나면, 니트 모자는 아기들이 가장 먼저 입게 되는 옷 중 하나입니다. 하지만 그 모자가 따뜻하고 포근한 덮개 이상의 용도로 사용될 수 있다면 어떨까요?

한 LSU 연구원은 "스마트 의류"를 사용하여 신생아의 체온을 추적하는 방법을 모색하고 있습니다.

LSU 섬유, 의류 디자인, 머천다이징학과의 조교수인 Sibei Xia는 체온에 따라 색상이 변하는 열변색 원사를 통해 신체 추적 웨어러블 기술, 즉 스마트 의류를 개발하고 있습니다.

모자는 유아의 체온을 모니터링합니다. 온도가 급격하게 상승하면 스레드의 색상이 변경되어 다른 사람에게 경고합니다.

Xia는 "신생아의 체온이 너무 높아지면 모자를 베이지색으로 바꿔주므로 자주 체온을 측정하거나 다른 기술을 사용하여 체온을 모니터링할 필요가 없습니다"라고 말했습니다.

열변색 기술을 사용하면 온도계 및 기타 침습적 기술을 사용하여 신생아의 체온을 모니터링할 필요성이 줄어들 수 있습니다. 모자는 또한 체온 측정을 위해 유아를 방해하는 횟수를 줄일 수 있는 잠재력이 있습니다.

Xia의 모자는 기능성과 면사를 결합한 밴드를 사용하여 편안함에 영향을 주지 않고 온도를 감지하도록 디자인되었습니다.

Xia는 첨단 편직 기술을 통해 의료 분야에서 기능성 원사를 탐색하는 것이 가능하다고 말했습니다.

"웨어러블 기술의 요구 사항 중 하나는 착용할 수 있는 기술을 우리 몸에 가깝게 만드는 것인데, 이는 편직 기술을 통해 완벽하게 달성될 수 있습니다."라고 그녀는 말했습니다.

모자의 프로토타입은 부서의 플랫백 편직기를 사용하여 제작되었습니다. 이러한 다목적 기계는 완전히 컴퓨터로 제어되므로 작업자가 패턴과 장력을 맞춤 설정할 수 있습니다.

열변색 실 임계 온도는 추가 실을 추가하거나 편직 패턴을 변경하여 변경할 수 있습니다. Xia의 연구에서는 원하는 색상 변경 효과를 생성하는 조합을 결정하기 위해 다양한 원사 색상, 편직 구조 및 임계 온도를 탐색합니다.

"우리는 다른 구조 변형과 색상 변형을 구현하여 섭씨 37.5도에서 38.5도 사이의 선형 범위를 생성할 수 있기를 바라고 있습니다."라고 그녀는 말했습니다. 유아의 경우 섭씨 37.5도(화씨 약 99.5도) 이상의 체온이 발열로 간주됩니다.

교무처장의 연구 혁신 기금은 이 새로운 연구에 자금을 지원하고 있습니다. 생명공학과 농업을 포함한 5가지 우선 분야의 학제간 연구를 지원합니다.

기금은 유아에게 가장 정확한 역치 체온을 테스트하는 데 사용됩니다. 임계 온도는 실의 색상이 변하는 온도입니다. Xia의 프로토타입은 섭씨 36도 부근에서 보라색에서 베이지색으로 변합니다.

Xia는 온수를 통한 색상 변화를 테스트할 예정입니다. 그녀는 재생 가능 천연 자원 대학의 교수진과 협력하여 연구원들이 통제된 환경에 접근할 수 있는 열 챔버에서 의복을 추가로 테스트할 계획입니다.

연구의 일환으로 그녀는 다양한 단계의 엄마들을 대상으로 제품에 대한 기대치를 이해하고 의류에 대한 요구 사항을 알아보기 위한 설문 조사를 개발하고 있습니다.

Xia는 유아용 체온 마네킹에 대한 자금을 확보하기를 희망합니다. 이 마네킹은 열과 습기 수준 모두에 대해 제어되며 땀과 발열을 시뮬레이션할 수 있습니다. 그녀는 마네킹이 테스트 절차에서 중요한 역할을 할 것이라고 생각합니다.

본 부서에서는 압축에 사용되는 고탄성 실과 같이 다른 의료 요구에 사용할 수 있는 기능성 실을 구현하는 다른 방법을 모색하고 있습니다.

"나는 편직 기계로 만들 수 있는 모든 제품과 기술에 매우 매료되었습니다."라고 그녀는 말했습니다.

Xia는 최근 의료 분야에 다양하게 적용할 수 있는 새로운 편직기 기술에 대한 교육을 받았습니다. 부서가 새로운 기계를 획득할 수 있다면 기능성 원사의 다른 의학적 용도를 탐색할 수 있는 기회가 열릴 것입니다.