Gesundheit

Drahtlose sensoren, die an der Haut haften, zu verfolgen unsere Gesundheit

Wir neigen dazu, unsere Haut schützende Funktion für selbstverständlich, ohne Berücksichtigung seiner anderen Rollen, Signalisierung Feinheiten wie eine flatternde Herz oder einen flush Verlegenheit.

Nun, Stanford-Ingenieure entwickelt haben, eine Möglichkeit zum erkennen von physiologischen Signalen von der Haut, die mit sensoren stick wie band-aids und beam wireless-Messwerte an einen Empfänger abgeschnitten auf Kleidung.

Um das zu demonstrieren, wearable-Technologie, die Forscher stecken die sensoren für das Handgelenk und Bauch eines Probanden zu überwachen, die person, die Puls und Atmung, indem Sie erkennen, wie sich Ihre Haut gespannt und Vertrag mit jedem Herzschlag oder Atemzug. Ebenfalls Aufkleber auf die person, die Ellenbogen und Knie, verfolgt, arm-und Bein-Bewegungen durch die Messung der minute Verschärfung oder Entspannung der Haut jedes mal, wenn der entsprechende Muskel gebeugt.

Zhenan Bao, der chemischen Verfahrenstechnik professor, dessen Labor beschrieben, die das system in einem Aug. 15 Artikel in der Natur der Elektronik, der dies denkt, wearable-Technologie, die Sie nennen BodyNet, werden zunächst in der medizinischen Einstellungen, wie die überwachung von Patienten mit Schlafstörungen oder Herzbeschwerden. Ihr Labor ist bereits versucht zu entwickeln, neue Sticker zu spüren, Schweiß und anderen Sekreten zu verfolgen, Variablen wie Körpertemperatur und stress. Ihr Ziel ist es, erstellen Sie ein array mit wireless-sensoren, die an der Haut haften und in Verbindung mit intelligenter Kleidung, um genauer zu verfolgen, eine breitere Palette von Indikatoren für die Gesundheit als der von Smartphones oder Uhren verwenden die Verbraucher heute.

„Wir denken, dass es eines Tages möglich sein wird zu erstellen, eine Ganzkörper-Haut-sensor-array zum sammeln von physiologischen Daten, ohne sich mit einer person normal Verhalten“, sagte Bao, der auch die K. K. Lee, Professor in der School of Engineering.

Dehnbar, komfortabel, funktional

Postdoc-Wissenschaftler Simiao Niu und Naoji Matsuhisa führte das 14-köpfige team verbrachte drei Jahre mit dem Design der sensoren. Ihr Ziel war es, eine Technik zu entwickeln, die bequem zu tragen und haben keine Batterien oder starre schaltungen zu verhindern, dass die Aufkleber von ausdehnen und zusammenziehen mit der Haut.

Zu Ihrem endgültigen design erfüllt diese Parameter mit einer variation der RFID — Radiofrequenz-Identifikations-Technologie verwendet, um zu Steuern, keyless-entry zur verschlossenen Zimmer. Wenn eine person hält eine ID-Karte mit einem RFID-Empfänger, eine Antenne, die in der ID-Karte zu ernten, ein kleines bisschen von RFID-Energie von dem Empfänger und verwendet diese Informationen, um einen code erzeugen, der dann Strahlen Sie zurück an den Empfänger.

Die BodyNet-Aufkleber ist ähnlich wie die ID-Karte: Es hat eine Antenne, die Sie ernten ein wenig die eingehenden RFID-Energie von einem receiver auf die Kleidung macht, seine sensoren. Es dauert dann Lesungen aus der Haut und Strahlen Sie zurück in die nahe gelegenen Empfänger.

Aber, um die wireless-sticker-Arbeit, mussten die Wissenschaftler erstellen eine Antenne, die könnte Strecken und beugen, wie Haut. Sie Taten dies, indem Sie Bildschirm-Druck metallic-Tinte auf eine Gummi-Aufkleber. Allerdings, wenn die Antenne gebogen oder gestreckt, die Bewegungen, die aus dem signal zu schwach und instabil ist, um nützlich zu sein.

Um dieses problem zu umgehen, die die Stanford-Forscher entwickelten eine neue Art von RFID-system könnte der Strahl stark und präzise Signale an den Empfänger trotz ständigen Schwankungen. Der batteriebetriebene Empfänger verwendet Bluetooth zum regelmäßigen hochladen der Daten vom Aufkleber auf einem smartphone, computer oder einem anderen permanenten Speicher-system.

Die erste version der Aufkleber, stützte sich auf winzige motion-sensoren zu nehmen, die Atmung und Puls Lesungen. Die Forscher untersuchen nun, wie sich zu integrieren, Schweiß, Temperatur-und andere sensoren in Ihre Antenne-Systeme.

Zu bewegen, Ihre Technologie über klinische Anwendungen und in Verbraucher-freundlichen Geräten, die die Forscher überwinden müssen eine weitere Herausforderung-halten Sie den sensor und Empfänger nahe zueinander. In Ihren Experimenten haben die Forscher abgeschnitten-Empfänger auf der Kleidung, die gerade über den sensor. Eins-zu-eins-Kopplungen von sensoren und Empfängern wäre fein, in der medizinischen überwachung, sondern um eine BodyNet, dass jemand tragen könnte, während der Ausübung, Antennen werden müsste, in Kleidungsstücken zu empfangen und übermitteln Signale, egal wo Menschen steckt ein sensor.