Nové flexibilní tetovací senzory monitorují únavu

Inženýři z Tufts University v USA vytvořili a demonstrovali flexibilní senzory na bázi vláken, které

Dokáže měřit pohyb krku poskytováním údajů o směru, úhlu natočení a stupni posunutí hlavy.Nový objev povede ke vzniku tenkých, nenápadných tetování.Měřte sportovní výkon, sledujte únavu pracovníků nebo řidičů, pomáhejte pacientům a lékařům sledovat průběh fyzioterapie.Technologie je doplněna rostoucím počtem senzorů filamentů, které lze vetkat do textilií, měřit plyny a chemikálie v životním prostředí nebo metabolity v lidském potu.

Ve svých experimentech vědci umístili dvavlákna ve formě písmene „X“ na zadní straně krku subjektu. Senzory potažené elektricky vodivým inkoustem na bázi uhlíku detekují pohyb při ohýbání vláken. Když subjekt provedl řadu pohybů hlavy, dráty vysílaly signály do malého modulu Bluetooth, který poté bezdrátově přenášel data do počítače nebo smartphonu k analýze.

Rastrovací elektronová mikroskopie potažených vlákenkarbonová barva. Vlevo je rovný závit. Ohýbáním potažených vláken vzniká napětí (vpravo), které mění jejich elektrickou vodivost — hodnota, kterou lze použít k výpočtu stupně deformace (měřítko 200 mikronů)

Analýza dat zahrnovala sofistikované přístupy obráběcích strojůškolení k interpretaci signálů a jejich transformaci za účelem kvantifikace pohybů hlavy v reálném čase s přesností 93%. Senzory a procesor tedy sledují pohyb bez rušení ve formě vodičů, objemných zařízení. Taková chytrá vlákna vylučují použití kamer nebo omezení prostoru nebo laboratorního prostoru.

Podle vědců by algoritmy mělybýt specializován na každou oblast těla, důkaz principu ukazuje, že senzory nití lze použít k měření pohybu v jiných končetinách. K měření pohybu v prostředích, kde je měření nejdůležitější, lze použít kožní náplasti nebo dokonce těsný oděv obsahující nitě. Například na silnici, na pracovišti nebo ve třídě. Skutečnost, že není vyžadována kamera, poskytuje další soukromí.

Toto je slibná ukázka toho, jak můžeme postavit senzory, které nenápadně monitorují zdraví, výkon a životní prostředí.

Yiwen Jiang, student inženýrství na Tufts University a první autor studie

Na silnici vás upozorní speciální tetovací patchúnava řidiče kamionu nebo jiné situace, kdy je ostražitost obsluhy kritická, sledování pohybu hlavy osoby, která se chystá usnout.

„Pokud dokážeme vyvinout tuto technologiiDále budeme schopni najít širokou škálu aplikací ve zdravotnictví,“ uzavírá Jiang. "Například ti, kteří zkoumají Parkinsonovu chorobu a další neuromuskulární onemocnění, by také mohli sledovat pohyby subjektů, když se pohybují v obvyklém prostředí a každodenním životě, aby shromáždili údaje o jejich stavu a účinnosti léčby."

Přečtěte si více

Nalezen nový druh černé díry, který nezapadá do teorie relativity

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí

Vědci vyvinuli náhradu za teorii relativity. Co je podstatou „teorie všeho“?