光学和机械性能耦合的先进材料的设计是材料科学的一个重要挑战;特别是软材料在光学中的应用近年来引起了人们的极大兴趣。软光学系统在传感方面尤其适用,因为大的重复变形需要动态响应材料。在这里,可拉伸的阶跃折射率光纤,能够可逆地承受高达300%的应变,当引导光,被证明。采用连续可伸缩的熔体流动工艺对两种热塑性弹性体进行共挤压,从而形成纤维的高折射率核心-低折射率包层结构。纤维通过拉伸、弯曲和压痕的变形会引起可检测的、可预测的、可逆的和波长相关的光传输变化。有关纤维力学和光学特性耦合的定量知识构成了基于纤维的传感器设计的基础,这些传感器能够可靠地评估极端的机械刺激。光纤在传感场景中的应用在膝关节支撑用于持续的膝关节运动跟踪,手套用于控制虚拟手模型,和网球拍能够定位球的冲击。这种装置可以大大改进对康复、运动和其他需要可靠监测大变形的地方的人体运动的定量评估。
——文章发布于2018年12月07日