Nye fleksible tatoveringssensorer overvåger træthed

Ingeniører fra Tufts University, USA, har skabt og demonstreret fleksible trådbaserede sensorer

kan måle nakkebevægelse og levere dataom hovedets retning, drejningsvinkel og forskydningsgrad. Den nye opdagelse vil føre til subtile, umærkelige tatoveringer. Ifølge videnskabsmænd vil de være i stand til at måle atletisk præstation, overvåge træthed hos arbejdere eller chauffører og hjælpe patienter og læger med at overvåge udviklingen af ​​fysioterapi. Teknologien slutter sig til et voksende antal trådsensorer, der kan væves ind i tekstiler, måle gasser og kemikalier i miljøet eller metabolitter i menneskelig sved.

I deres eksperimenter placerede forskerne totråde i form af bogstavet "X" på bagsiden af ​​motivets hals. Belagt med elektrisk ledende kulstofbaseret blæk registrerer sensorerne bevægelse, når filamenterne bøjes. Da motivet foretog en række hovedbevægelser, sendte ledninger signaler til et lille Bluetooth-modul, som derefter transmitterede dataene trådløst til en computer eller smartphone til analyse.

Scanning elektronmikroskopi af tråde coatedkulstof maling. Til venstre er en lige tråd. Bøjning af de coatede filamenter skaber en belastning (til højre), der ændrer deres elektriske ledningsevne & # 8212; en værdi, der kan bruges til at beregne graden af ​​deformation (200 mikron skala)

Dataanalyse omfattede avancerede værktøjsmaskinertræning i at fortolke signaler og transformere dem til at kvantificere realtids hovedbevægelser med 93% nøjagtighed. Således sporer sensorerne og processoren bevægelsen uden interferens i form af ledninger, store enheder. Sådanne smarte tråde vil eliminere brugen af ​​kameraer eller begrænsningerne i et rum eller laboratorierum.

Ifølge forskerne, selvom algoritmer burdevære specialiseret til hvert område af kroppen, viser beviset på princippet, at trådsensorer kan bruges til at måle bevægelse i andre lemmer. Hudpletter eller endda tætsiddende tøj, der indeholder tråde, kan bruges til at spore bevægelse i miljøer, hvor måling er vigtigst. For eksempel på vej, på arbejdspladsen eller i klasseværelset. Det faktum, at et kamera ikke er påkrævet, giver yderligere fortrolighed.

Dette er en lovende demonstration af, hvordan vi kan bygge sensorer, der overvåger sundhed, ydeevne og miljøet på en diskret måde.

Yiwen Jiang, ingeniørstuderende ved Tufts University og førsteforfatter af undersøgelsen

På vejen advarer en speciel patch-tatoveringlastbilchaufførens træthed eller andre situationer, hvor operatørens årvågenhed er kritisk og overvåger bevægelsen af ​​hovedet på en person, der er ved at falde i søvn

"Hvis vi kan udvikle denne teknologiYderligere vil vi være i stand til at finde en bred vifte af applikationer i sundhedssektoren,” slutter Jiang. "For eksempel kunne de, der forsker i Parkinsons sygdom og andre neuromuskulære sygdomme, også spore forsøgspersoners bevægelser, når de bevæger sig rundt i deres sædvanlige omgivelser og daglige liv for at indsamle data om deres tilstand og effektiviteten af ​​behandlingen."

Læs mere

Fundet en ny slags sort hul, der ikke passer ind i relativitetsteorien

Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder

Forskere har udviklet en erstatning for relativitetsteorien. Hvad er essensen af ​​"teorien om alt"?