Novi fleksibilni senzori za tetoviranje nadgledaju umor

Inženjeri sa Sveučilišta Tufts, SAD, stvorili su i demonstrirali fleksibilne senzore koji se temelje na nitima

može mjeriti pokrete vrata, pružajući podatkeo smjeru, kutu rotacije i stupnju pomaka glave. Novo otkriće dovest će do suptilnih, neprimjetnih tetovaža. Prema znanstvenicima, moći će mjeriti atletsku izvedbu, pratiti umor radnika ili vozača te pomoći pacijentima i liječnicima u praćenju napretka fizikalne terapije. Tehnologija se pridružuje rastućem broju senzora niti koji se mogu utkati u tekstil, mjereći plinove i kemikalije u okolišu ili metabolite u ljudskom znoju.

U svojim eksperimentima istraživači su postavili dvaniti u obliku slova "X" na stražnjem dijelu vrata ispitanika. Obloženi električno provodljivom tintom na bazi ugljika, senzori otkrivaju kretanje dok se niti savijaju. Kad je ispitanik izvršio niz pokreta glavom, žice su slale signale malom Bluetooth modulu, koji je potom podatke bežično prenosio na računalo ili pametni telefon radi analize.

Pretražna elektronska mikroskopija presvučenih nitikarbonska boja. S lijeve strane je ravna nit. Savijanje presvučenih filamenata stvara naprezanje (desno) koje mijenja njihovu električnu vodljivost — vrijednost koja se može koristiti za izračunavanje stupnja deformacije (ljestvica od 200 mikrona)

Analiza podataka uključivala je sofisticirane pristupe alatnim strojevimatrening za interpretaciju signala i njihovu transformaciju za kvantificiranje pokreta u stvarnom vremenu s 93% točnosti. Dakle, senzori i procesor prate kretanje bez smetnji u obliku žica, glomaznih uređaja. Takve pametne niti eliminirat će upotrebu kamera ili ograničenja prostorije ili laboratorijskog prostora.

Prema istraživačima, iako bi algoritmi trebalibiti specijalizirani za svako područje tijela, načelni dokaz pokazuje da se senzori niti mogu koristiti za mjerenje kretanja u drugim udovima. Zakrpe kože ili čak pripijena odjeća koja sadrži niti mogu se koristiti za praćenje kretanja u okruženjima u kojima je mjerenje najvažnije. Na primjer, na cesti, na radnom mjestu ili u učionici. Činjenica da kamera nije potrebna pruža dodatnu privatnost.

Ovo je obećavajuća demonstracija kako možemo izgraditi senzore koji prate zdravlje, performanse i okoliš na nenametljiv način.

Yiwen Jiang, studentica inženjerstva na Sveučilištu Tufts i prva autorica studije

Na cesti će upozoriti posebna tetovaža zakrpeumor vozača kamiona ili druge situacije u kojima je budnost rukovatelja presudna, nadgledanje kretanja glave osobe koja će uskoro zaspati.

“Ako možemo razviti ovu tehnologijuNadalje, moći ćemo pronaći širok raspon primjena u zdravstvenom sektoru,” zaključuje Jiang. "Na primjer, oni koji istražuju Parkinsonovu bolest i druge neuromuskularne bolesti također mogu pratiti pokrete ispitanika dok se kreću u svojim uobičajenim okruženjima i svakodnevnim životima kako bi prikupili podatke o njihovom stanju i učinkovitosti liječenja."

Čitaj više

Pronašli smo novu vrstu crne rupe koja se ne uklapa u teoriju relativnosti

Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi

Znanstvenici su razvili zamjenu za teoriju relativnosti. Što je bit "teorije svega"?