药明康德AI/报导
皮肤宣布的奇妙信号,你接纳到了吗?最近,斯坦福大学(Stanford University)化学工程系的鲍哲南教授领衔的试验团队开宣布一种检测办法,运用柔性传感器技能,在皮肤上张贴一块“创可贴”,好像电子皮肤一般,将人体健康数据传输到接纳器上。这项体系名为BodyNet,研讨人员在《天然·电子》(Nature Electronics)期刊上宣布的一篇文章中详细描绘了这款“电子皮肤”的体系原理。
鲍哲南教授终究意图要创造出一整套柔性无线传感器,并使其附着在皮肤上,与智能服装协同作业,然后能使用于医疗场景中,用来监测患者心脏健康以及睡觉妨碍问题。试验中,研讨人员将“电子皮肤”贴在一名受试者的手腕和腹部,经过检测他们的皮肤在每次心跳、以及呼吸时的拉伸、缩短情况,来监测受试者的脉息和呼吸;他们还在受试者的肘部和膝盖上贴上这款传感器,经过丈量相应肌肉曲折时皮肤收紧或放松的时刻,来盯梢手臂和腿部的运动情况。
图片来历:Stanford官网/Bao Lab
鲍哲南教授说:“这种全阵列式的皮肤传感器能规划的条件是,不干扰人们日常日子行为、日子质量,并将便当最大化,终究打造出穿戴舒适、且没有刚性电路的技能的可穿戴式设备,并逾越智能手机监测或侵入式的现有办法。”
兼具可弹性、舒适度、功用性的BodyNet
该研讨团队的博士后学者牛思淼和松久直二(Naoji Matsuhisa)带领了一个14人的团队,花3年时刻实践规划了这款柔性传感器。
BodyNet的规划首要使用RFID(射频辨认)技能,其作业原理就像带有芯片的ID卡片相同,BodyNet中具有蓝牙接纳功用的接纳器先用无线接纳的方法从智能服装中获取RFID能量,然后获得电,之后BodyNet便能读取其所附着的皮肤的相关数值。
处理了怎么传输信息后,就需处理怎么做到柔性,也便是随皮肤拉伸或缩短。研讨人员创造出一种能够像皮肤相同弹性曲折的资料,经过在橡胶贴纸上丝网印刷金属油墨便能完结这一点。
但是,旧的问题处理,新的也随之而来。因为BodyNet的可持续穿戴性,这种资料面临长时刻曲折拉伸时会使传感器传输信号变得弱小、不稳定,检测功用也便大打折扣。
图片来历:Stanford官网/Bao Lab
所以,研讨人员从而开发一种新式的RFID体系,也便是,在不断动摇的情况下也能够向接纳器宣布强壮而精确的信号。接着,只需定时将贴纸上的数据上传到手机或电脑中长期贮存数据即可。
现在,研讨团队已获得不小开展,完结了经过读取人类皮肤所宣布的弱小信号来丈量呼吸以及脉息。下一步,他们正测验开发用来检测汗液以及其他皮肤分泌物的最新式“电子皮肤”,从而追寻人类体温以及心情等与健康信息相关的变量要素。当然,该技能间隔成为一款功用完善的消费级可穿戴设备,还需求战胜另一应战——坚持传感器和接纳器互相挨近。怎么将传感器更好得融于人们日常所穿的服装并兼具漂亮性是一下步试验团队需求持续研讨完结的。
关于电子皮肤
说到电子皮肤,它是一种能够让机器人发生触觉的体系,能模仿乃至替代人体皮肤。其结构简略,易于塑形,且能加以使用的范畴适当广泛。从医疗范畴来说,能够协助残障人士康复肢体感觉,让假肢了解接触、曲折或按压等动作,协助配有假肢的人康复感觉;当然也包含上文所说到的用来监测心率、血压血糖、睡觉等目标。从游戏范畴来说,在玩家手掌上贴上电子皮肤,以探究游戏控制手柄晋级的或许性,未来提高玩家在游戏中的体会感。
图片来历:Pixabay
从现在来说,电子皮肤的相关研讨都还处于初始阶段,需求更多基础研讨不断加以佐证,信任跟着理论以及技能的不断更新开展,下一代的电子皮肤技能不光是柔性的,并且或许还会具有自我修复性还有以及生物降解性,从某种程度来说电子皮肤是未来健康范畴、电子工业范畴开展的不可避免的趋势。
药明康德AI收拾编译
作者:Tom Abate
题图来历:Pixabay
参考资料:
[1] Stanfordengineers have developed wireless sensors that stick to the skin to track ourhealth Retrieved Sep 12, from https://news.stanford.edu/2019/08/16/wireless-sensors-stick-skin-track-health/
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