Nye fleksible tatoveringssensorer overvåker utmattelse

Ingeniører fra Tufts University, USA, har laget og demonstrert fleksible trådbaserte sensorer som

Kan måle nakkebevegelser ved å gi data om retning, rotasjonsvinkel og grad av hodeforskyvning.Den nye oppdagelsen vil føre til utseendet på tynne, uklare tatoveringer.måle atletisk ytelse, overvåke arbeidstaker eller sjåfør tretthet, hjelpe pasienter og leger overvåke fremdriften av fysioterapi.Teknologien kompletteres av et økende antall filamentsensorer som kan veves inn i tekstiler, måle gasser og kjemikalier i miljøet eller metabolitter i menneskelig svette.

I eksperimentene plasserte forskerne totråder i form av bokstaven "X" på baksiden av motivets nakke. Belagt med elektrisk ledende karbonbasert blekk, registrerer sensorene bevegelse når filamentene bøyes. Når motivet gjorde en rekke hodebevegelser, sendte ledninger signaler til en liten Bluetooth-modul, som deretter overførte dataene trådløst til en datamaskin eller smarttelefon for analyse.

Skanneelektronmikroskopi av tråder belagtkarbon maling. Til venstre er en rett tråd. Bøyning av de belagte filamentene skaper en belastning (til høyre) som endrer deres elektriske ledningsevne — en verdi som kan brukes til å beregne graden av deformasjon (200 mikron skala)

Dataanalyse inkluderte avanserte tilnærminger til verktøytrening for å tolke signaler og transformere dem til å kvantifisere sanntids hodebevegelser med 93% nøyaktighet. Dermed sporer sensorene og prosessoren bevegelsen uten forstyrrelser i form av ledninger, store enheter. Slike smarte tråder vil eliminere bruken av kameraer eller begrensningene i et rom eller laboratorierom.

Ifølge forskerne, selv om algoritmer burdevære spesialisert for hvert område av kroppen, viser beviset på prinsippet at gjengesensorer kan brukes til å måle bevegelse i andre lemmer. Hudpletter eller til og med tettsittende klær som inneholder tråder, kan brukes til å spore bevegelse i miljøer der måling er viktigst. For eksempel på veien, på arbeidsplassen eller i klasserommet. Det faktum at et kamera ikke er nødvendig, gir ekstra privatliv.

Dette er en lovende demonstrasjon av hvordan vi kan bygge sensorer som overvåker helse, ytelse og miljø på en diskret måte.

Yiwen Jiang, ingeniørstudent ved Tufts University og førsteforfatter av studien

På veien vil en spesiell patch-tatovering advaretretthet fra lastebilsjåføren eller andre situasjoner der førerens årvåkenhet er kritisk, og overvåker bevegelsen til hodet til en person som er i ferd med å sovne.

«Hvis vi kan utvikle denne teknologienVidere vil vi kunne finne et bredt spekter av applikasjoner i helsesektoren, avslutter Jiang. "For eksempel kan de som forsker på Parkinsons sykdom og andre nevromuskulære sykdommer også spore forsøkspersoners bevegelser når de beveger seg rundt i sine daglige rutiner for å samle inn data om deres tilstand og effektiviteten av behandlingen."

Les mer

Fant en ny type svart hull som ikke passer inn i relativitetsteorien

Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde

Forskere har utviklet en erstatning for relativitetsteorien. Hva er essensen av "teorien om alt"?