De nouveaux capteurs de tatouage flexibles surveillent la fatigue

Des ingénieurs de l'Université Tufts, aux États-Unis, ont créé et démontré des capteurs flexibles à base de fil qui

peut mesurer le mouvement du cou, fournissant des donnéessur la direction, l'angle de rotation et le degré de déplacement de la tête. La nouvelle découverte mènera à des tatouages ​​subtils et imperceptibles. Selon les scientifiques, ils pourront mesurer les performances sportives, surveiller la fatigue des travailleurs ou des conducteurs et aider les patients et les médecins à suivre les progrès de la physiothérapie. Cette technologie rejoint un nombre croissant de capteurs à fil qui peuvent être intégrés aux textiles, mesurant les gaz et les produits chimiques présents dans l'environnement ou les métabolites présents dans la sueur humaine.

Dans leurs expériences, les chercheurs ont placé deuxfils sous la forme de la lettre «X» à l'arrière du cou du sujet. Revêtus d'une encre à base de carbone électriquement conductrice, les capteurs détectent le mouvement lorsque les filaments se plient. Lorsque le sujet effectuait une série de mouvements de tête, les fils envoyaient des signaux à un petit module Bluetooth, qui transmettait ensuite les données sans fil à un ordinateur ou un smartphone pour analyse.

Microscopie électronique à balayage de fils enduitspeinture au carbone. A gauche se trouve un fil droit. La flexion des filaments enduits crée une contrainte (à droite) qui modifie leur conductivité électrique - ; une valeur qui peut être utilisée pour calculer le degré de déformation (échelle de 200 microns)

L'analyse des données comprenait des approches sophistiquées de machines-outilsformation pour interpréter les signaux et les transformer pour quantifier les mouvements de la tête en temps réel avec une précision de 93%. Ainsi, les capteurs et le processeur suivent le mouvement sans interférence sous forme de fils, d'appareils encombrants. Ces fils intelligents élimineront l'utilisation de caméras ou les limitations d'une pièce ou d'un espace de laboratoire.

Selon les chercheurs, bien que les algorithmes devraientêtre spécialisé pour chaque zone du corps, la preuve de principe démontre que les capteurs de fil peuvent être utilisés pour mesurer le mouvement dans d'autres membres. Des patchs cutanés ou même des vêtements moulants contenant des fils peuvent être utilisés pour suivre les mouvements dans les environnements où la mesure est la plus importante. Par exemple, sur la route, sur le lieu de travail ou en classe. Le fait qu'une caméra ne soit pas nécessaire offre une confidentialité supplémentaire.

Il s’agit d’une démonstration prometteuse de la manière dont nous pouvons construire des capteurs qui surveillent la santé, les performances et l’environnement de manière discrète.

Yiwen Jiang, étudiant en ingénierie à l'Université Tufts et premier auteur de l'étude

Sur la route, un tatouage patch spécial avertirafatigue du conducteur du camion ou autres situations où la vigilance de l'opérateur est critique, surveillance du mouvement de la tête d'une personne sur le point de s'endormir.

« Si nous pouvons développer cette technologieDe plus, nous pourrons trouver un large éventail d'applications dans le secteur de la santé », conclut Jiang. "Par exemple, ceux qui étudient la maladie de Parkinson et d'autres maladies neuromusculaires pourraient également suivre les mouvements des sujets lors de leurs déplacements quotidiens afin de collecter des données sur leur état et l'efficacité du traitement."

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