可穿戴柔性传感器的军事应用
■姚 怡
前期，美国特种部队宣称，将于今年底前列装一款新型胸戴式传感器。该设备能够借助透明薄膜敷料贴片附着在皮肤表面，用于监测士兵生命体征、检测危险气体或者化学物质，并将收集到的各种数据上传，指挥官据此可了解士兵实时健康状况和附近环境信息。
21世纪初，可穿戴传感器在军事领域开始应用，主要用于监测士兵生命体征，通过采集心率、体温等关键生理数据，为战场救护提供支持。随着生物、通信等技术发展，功能高度集成的智能腕表等设备也随之诞生。这些设备整合了人员定位、组网通信、人体脉率监测、语音智能呼救等多种功能，实现伤员位置的快速标定与救援力量的精准引导，进一步提升伤员救护效率。
近年来，可穿戴柔性传感器走进大众视野。这种传感器能够附着在士兵皮肤表面或者缝制在军服上，构成未来士兵感知体系的“神经末梢”。当前，可穿戴柔性传感器技术正加速向数字化、智能化演进，呈现出新亮点。
集成更多新功能。可穿戴柔性传感器将样本采集、信号处理和数据显示等多个模块，集成为一个微型数据处理系统。今年3月，美国麻省理工学院科研人员制造出一种先进的纤维计算机，它将传感器、微控制器、内存、蓝牙连接、光通信模块和电池集成在一根弹性纤维中，并嵌入纺织面料。这种纤维计算机被缝制在军服不同部位，协同感知和识别士兵动作并跟踪生理数据。后续，美国军方将在北极地区对该计算机展开测试。
广泛应用新材料。石墨烯、水凝胶等新材料的应用，使得可穿戴柔性传感器朝着更灵敏、舒适、耐用的方向发展。今年8月，澳大利亚昆士兰科技大学研发出一种新型柔性半导体材料，可将人体热量转化为稳定电能，实现“穿戴即发电”功能。该材料制成的微型柔性器件无需外部供能，可以广泛应用于便携式可穿戴设备，为军用传感器、通信装备等提供可靠电力支持。无独有偶。今年6月，韩国一家科研机构推出一款电子纺织品平台，将电子电路直接“绘制”到军装上，感知士兵生命体征。
当前，可穿戴柔性传感器已从单一的生命体征、运动状态监测，逐步发展为深度融合感知、定位、通信与决策支持的综合性单兵系统。未来，随着技术创新发展，可穿戴柔性传感器或将为士兵从被动的执行者，转变为具备高度态势感知、自主决策能力的作战单元提供有力支撑，其提供的数据也将成为制胜未来战场的关键因素。
