Noii senzori flexibili de tatuaj monitorizează oboseala

Inginerii de la Universitatea Tufts, SUA, au creat și au demonstrat senzori flexibili bazați pe fire care

poate măsura mișcarea gâtului, furnizând datedespre direcția, unghiul de rotație și gradul de deplasare a capului. Noua descoperire va duce la tatuaje subtile, de neobservat. Potrivit oamenilor de știință, aceștia vor putea măsura performanța atletică, vor monitoriza oboseala lucrătorului sau șoferului și vor ajuta pacienții și medicii să monitorizeze progresul terapiei fizice. Tehnologia se alătură unui număr tot mai mare de senzori de fire care pot fi țesute în textile, măsurând gazele și substanțele chimice din mediu sau metaboliții din transpirația umană.

În experimentele lor, cercetătorii au plasat douăfire sub forma literei „X” pe ceafă a subiectului. Acoperiți cu cerneală pe bază de carbon conductiv electric, senzorii detectează mișcarea pe măsură ce filamentele se îndoaie. Când subiectul a făcut o serie de mișcări ale capului, firele au trimis semnale către un mic modul Bluetooth, care apoi a transmis datele fără fir către un computer sau smartphone pentru analiză.

Microscopia electronică cu scanare a firelor acoperitevopsea de carbon. În stânga este un fir drept. Îndoirea filamentelor acoperite creează o încordare (dreapta) care le modifică conductivitatea electrică — o valoare care poate fi folosită pentru a calcula gradul de deformare (scara 200 microni)

Analiza datelor a inclus abordări sofisticate ale mașinilor-unelteantrenament pentru interpretarea semnalelor și transformarea acestora pentru a cuantifica mișcările capului în timp real cu o precizie de 93%. Astfel, senzorii și procesorul urmăresc mișcarea fără interferențe sub formă de fire, dispozitive voluminoase. Astfel de fire inteligente vor elimina utilizarea camerelor sau limitările unei camere sau a unui spațiu de laborator.

Potrivit cercetătorilor, deși algoritmii ar trebuifiți specializați pentru fiecare zonă a corpului, dovada principiului demonstrează că senzorii de fir pot fi folosiți pentru a măsura mișcarea în alte membre. Plasturii de piele sau chiar îmbrăcămintea strânsă care conține fire poate fi utilizată pentru a urmări mișcarea în mediile în care măsurarea este cea mai importantă. De exemplu, pe drum, la locul de muncă sau în clasă. Faptul că nu este necesară o cameră oferă confidențialitate suplimentară.

Aceasta este o demonstrație promițătoare a modului în care putem construi senzori care monitorizează sănătatea, performanța și mediul într-un mod discret.

Yiwen Jiang, student la inginerie la Universitatea Tufts și primul autor al studiului

Pe drum, un tatuaj special cu patch-uri va avertizaoboseala șoferului camionului sau alte situații în care vigilența operatorului este critică, monitorizând mișcarea capului unei persoane care urmează să adoarmă.

„Dacă putem dezvolta această tehnologieÎn plus, vom putea găsi o gamă largă de aplicații în sectorul sănătății”, conchide Jiang. „De exemplu, cei care cercetează boala Parkinson și alte boli neuromusculare ar putea, de asemenea, să urmărească mișcările subiecților pe măsură ce se mișcă în mediile obișnuite și în viața de zi cu zi pentru a colecta date despre starea lor și eficacitatea tratamentului.”

Citeste mai mult

Am găsit un nou tip de gaură neagră care nu se încadrează în teoria relativității

Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște

Oamenii de știință au dezvoltat un înlocuitor pentru teoria relativității. Care este esența „teoriei tuturor”?