日本理化学研究所(RIKEN)的研究团队开发出一种新型智能纱线,能够有效监测人体肌肉活动。这种由抗噪导电纱线制成的智能织物,可应用于健康监测、运动分析和康复指导领域,相关成果已发表于《科学进展》期刊。

该智能纱线采用肌电图(EMG)技术,通过检测肌肉收缩产生的微弱电信号来追踪肌肉激活状态。由于肌肉信号仅有几毫伏,传统EMG系统易受电噪声干扰。为了解决这一问题,研究团队设计了具有三层结构的特殊纱线,核心导电纤维传输信号,中间为聚氨酯绝缘层,外层屏蔽层由嵌入氟弹性体的银片构成,可吸收电磁噪声并保持拉伸性能。
研究人员将这种智能纱线集成到针织纺织品中,配备电极和无线EMG模块,模块佩戴于腰部以避免妨碍运动。测试表明,纱线在关节活动中能保持屏蔽完整性,有效抑制噪声。RIKEN材料工程师Sunghoon Lee表示:“即使有人按压布线,信号也保持清晰。”在跳跃、骑行和跑步等动态活动中,系统成功监测了下半身多个肌肉群。
服装设计类似于薄运动服,穿着舒适,但可洗性仍需改进。Lee指出:“纺织品的性能在多次穿着后没有变化,然而,如果清洗,这个版本可能很容易损坏。”团队下一步计划开发个性化智能服装,通过3D扫描身体,定制电极放置以匹配个体解剖结构,提高监测精度。此外,团队还将探索可生物降解材料和汗液管理方案,以提升可持续性和实用性。
这种智能纱线技术为可穿戴设备提供了新平台,有望在医疗、体育和科研领域发挥重要作用。Lee总结道:“我们相信纺织品是一个很好的平台,现在我们已经解决了噪声问题,这是一个非常有用的系统,可用于测量多种活动。”
出版详情:作者:Sunghoon Lee et al;标题:《Smart yarn tracks muscle activity in the body》;发表于:《Science Advances》(2025)。














