今日樑言：今天我們分享一位美女研發可拉伸分布式光纖傳感器的故事。
病人見不到醫生，卻能通過一款可穿戴設備，讓醫生通過屏幕獲悉其相關數據；球場上的運動員，戴上這款可穿戴設備，就能實時監測球員數據，教練就能針對性地訓練球員。
圖 | 3D 列印的柔軟手套
該設備是一款 3D 列印的柔軟手套，它演示了一種由彈性體光導平行組件構成的傳感器，相關研究以《可拉伸的分布式光纖傳感器》為題發表在 Science 上，由正在康納爾大學讀博的白鶴丹和李碩研發。
圖 | 白鶴丹（來源：受訪者）
手套只是一個演示，本次研究真正的創新點是光纖傳感。目前，業界所有柔性傳感器都存在共同的局限性，即只能輸出一種信號，但是傳感器會有多種形變，這樣一對多的關係會導致只根據一種信號，很難判斷出形變過程。
而基於二氧化矽的分布式光纖傳感器系統已廣泛應用在諸多場景，如檢測不可擴展結構中的壓力、振動、加速度、溫度等。
但是，DFOS 系統與可伸縮電子設備的大型應變並不兼容。基於該痛點，白鶴丹和團隊研發出這款傳感器，並把其命名為柔性光纖傳感器。
通過內部反射和吸收，可拉伸 DFOS 能區分和測量機械變形的位置、大小和模式，如拉伸、彎曲或壓制等。以演示可拉伸 DFOS 所具備功能的手套為例，通過可拉伸 DFOS 進行的多位置解耦和多模式變形解耦，該手套能同時重新配置所有類型的手指關節動作和外部按壓，並且僅需一個傳感器即可實時進行。
圖 | 染色圖案
為演示該系統的多功能性，白鶴丹主要採用離散色塊圖案進行設計，並將其命名為可拉伸的多模態傳感光導板（SLIMS）。
談及該研究的落地，白鶴丹表示她的導師 Robert F. Shepherd 教授已經有一個創業公司，目前正在基於該研究研發產品，預計明年將推出相關產品。除用手套檢測外界變化之外，他們還能把可拉伸 DFOS 系統縫到衣服上去監測各種信號。白鶴丹以體育數據分析為例，其在美國已經是相對成熟的產業，有些球隊聯盟通過數據採集和分析來制定戰術，進而提高球員訓練水平。2011 年，有一部改編自紀實書的電影《點球成金》（ Moneyball ）， 講的是一個棒球隊用這種方式，用小成本連年贏得MLB（美國職業棒球大聯盟）冠軍的故事，這也算是美國體育數據分析產業的開端。但是現在大家更感興趣的是，如何獲取球員的數據，通過這些數據再聯繫到球員的比賽表現，教練就可以實時地判斷誰是好球員，以及球員在哪方面存在問題，從而來制定個性化訓練教程。為保證產品可以真正滿足用戶需求，白鶴丹專門去採訪當地美國棒球聯盟的一百多位專業人士，去了解他們的訴求。期間她發現，教練和球員對他們的傳感器很感興趣，一直問是否有相關產品。目前，白鶴丹已完成康奈爾商業化獎學金項目探索市場，希望藉此將團隊研發成功產業化。明年她要去美國西北大學柔性電子領域領軍人物 John Rogers 組做柔性電子的博後研究，以後準備做教職，同時希望能探索出未來實驗成果產業化的可能性。對於這位 27 歲的博士五年級女孩來說，她的路還有很長很長，未來也有無限可能。人生經歷，相遇是緣，樑心相伴
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