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早产儿护理面临诸多挑战，为解决其体温、湿度监测及舒适保障问题，研究人员开展了在早产儿防护服中集成温湿度传感器的研究。结果显示，开发的材料满足热阻（≥0.05 m2·°C·W?1）和水汽阻（≥150 m2·Pa·W?1）要求，对护理意义重大。
在新生儿护理领域，早产儿的健康保障一直是备受关注的焦点。早产儿由于身体发育尚未成熟，面临着诸多健康风险。全球范围内，早产儿的数量呈上升趋势，尤其是 34 - 36 周出生的晚期早产儿占比颇高。他们的身体机能脆弱，皮肤薄且不成熟，缺乏脂肪层和棕色脂肪组织，难以维持自身的体温稳定。同时，皮肤的高渗透性导致水分大量流失，可能引发脱水、电解质失衡等问题。新生儿低体温更是与多种严重疾病相关，极大地增加了早产儿的死亡率。
目前，虽然对早产儿的护理干预至关重要，但相关研究却相对有限。传统的监测设备，如直接粘贴在皮肤上的传感器，容易损伤早产儿脆弱的皮肤；而新型的监测技术，如磁感应、热成像等，存在对运动敏感、易受噪声干扰、成本高昂等问题。并且，现有的监测方法和数据集大多是针对成年人设计的，缺乏专门用于早产儿的公开数据库，难以支持深度学习模型的开发。在这样的背景下，开发一种既能有效监测早产儿生理参数，又能保障其舒适和安全的护理产品迫在眉睫。
为了解决这些问题，研究人员开展了一项旨在评估印刷和刺绣参数对用于早产儿防护服的实用舒适传感器影响的研究。研究人员使用含有碳纳米管的糊剂和四种不同的导电纱线，通过丝网印刷和机器刺绣的方式制作传感器，并将其应用于具有专利的三层材料系统中。该三层材料系统具有良好的热阻和水汽阻性能，能够有效保护早产儿免受过多水分流失的影响，并在其离开保育箱时维持热舒适。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。在材料测试方面，依据相关标准，使用特定仪器测定样品的化学性质（如金属含量）、表面质量、厚度、透气性、热阻和水汽阻等。利用原子吸收光谱法，通过火焰技术测定金属含量；依据标准使用电子天平、厚度计、透气性测试仪等测定其他物理性质。在舒适度评估上，借助 Kawabata 评估系统（KES）测量织物的触觉品质，获取总手感值（Total Hand Value，THV）等指标。同时，按照标准使用实验室万用表和专用程序测试样品的表面电阻率，以此评估导电性能。
研究结果主要从以下几个方面呈现：
- 化学性质与安全性：经测试，导电纱线样品中的金属含量均未超过 OEKO - TEX? STANDARD 100 规定的儿童纺织品限值。虽然碳纳米管糊剂中钴浓度较高，但考虑到其在材料中的实际使用比例以及不与皮肤直接接触的特点，不会对早产儿造成危害。
- 物理性质变化：随着刺绣密度的增加，材料的表面质量和厚度有所增加。例如，刺绣密度为 80% 的样品比 60% 的样品表面质量更高、厚度更厚，但总体变化幅度较小。同时，刺绣会使透气性增加、水汽阻降低，而印刷对这些生物物理舒适性能的影响较小。在热阻方面，刺绣会导致热阻增加，其中使用 Silver - tech 纱线且刺绣覆盖率为 80% 时，热阻增加最为明显；印刷过程对热阻的影响则微乎其微。不过，所有开发的材料热阻均在 0.05 - 0.10 m2?°C?W?1 范围内，满足预设要求。
- 感官舒适性能：通过 KES 系统测试 THV 等指标发现，刺绣和印刷过程会影响织物的手感。如使用 X - Static 纱线且刺绣覆盖率为 80% 的样品刚度较高，而使用 Silver - tech 纱线且刺绣覆盖率为 80% 的样品在灭菌后光滑度指数较高。总体而言，刺绣对握持感有积极影响，且所有测试指标均处于较高水平。
- 导电性能表现：在导电性能测试中，使用 Silver - tech + 纱线刺绣的样品导电性能最佳，而基于碳纳米管的墨水组合物印刷的样品导电性能最差。洗涤过程会对样品导电性能产生负面影响，印刷样品的电阻在洗涤后显著增加；灭菌过程对刺绣样品导电性能影响较小，对印刷样品的影响则相对复杂，先增后减，但总体未显著恶化刺绣样品的导电性能。
研究结论表明，开发的含有导电传感器的材料，无论是通过丝网印刷还是机器刺绣制作，均满足早产儿防护服所需的热阻（至少 0.05 m2·°C·W?1）和水汽阻（至少 150 m2·Pa·W?1）要求。在纺织电子系统开发中，选择合适的刺绣纱线和确定合理的刺绣密度，以及控制印刷图案的大小，对产品的最终性能至关重要。所有开发的纺织电子系统都应经过一系列操作测试，以确保在实际使用中能为早产儿提供舒适的体验，同时实现电子系统的可靠集成。
这项研究成功地将导电传感器集成到早产儿防护服的纺织结构中，通过印刷和刺绣技术实现了对早产儿体温、湿度等生命体征的连续监测。这一成果在维持早产儿的热平衡和生理舒适方面具有重要意义，为早产儿护理提供了创新的解决方案，有望推动新生儿护理领域的发展，提高早产儿的生存质量和健康水平。同时，研究中对材料性能的深入评估和分析，也为后续相关产品的开发和优化提供了宝贵的参考依据，在生命科学和健康医学领域具有广泛的应用前景。
