Nové flexibilné snímače tetovania monitorujú únavu

Inžinieri z Tufts University v USA vytvorili a predviedli flexibilné senzory na báze závitov, ktoré

dokáže merať pohyb krku a poskytuje údajeo smere, uhle natočenia a stupni posunutia hlavy. Nový objav povedie k jemným, neprehliadnuteľným tetovaniam. Podľa vedcov budú môcť merať športový výkon, sledovať únavu robotníka či vodiča a pomáhať pacientom a lekárom sledovať priebeh fyzikálnej terapie. Táto technológia sa pripája k rastúcemu počtu vláknových senzorov, ktoré môžu byť votkané do textílií, merajú plyny a chemikálie v životnom prostredí alebo metabolity v ľudskom pote.

Vedci do svojich experimentov umiestnili dvavlákna vo forme písmena „X“ na zadnej strane krku subjektu. Senzory pokryté elektricky vodivým atramentom na báze uhlíka detekujú pohyb pri ohýbaní vlákien. Keď subjekt vykonal sériu pohybov hlavy, drôty vysielali signály do malého modulu Bluetooth, ktorý potom prenášal údaje bezdrôtovo do počítača alebo smartfónu na analýzu.

Rastrovacia elektrónová mikroskopia potiahnutých nitíuhlíková farba. Na ľavej strane je rovný závit. Ohýbaním potiahnutých vlákien vzniká napätie (vpravo), ktoré mení ich elektrickú vodivosť — hodnotu, ktorú možno použiť na výpočet stupňa deformácie (200 mikrónovú stupnicu)

Analýza údajov zahŕňala sofistikované prístupy obrábacích strojovškolenie na interpretáciu signálov a ich transformáciu na kvantifikáciu pohybov hlavy v reálnom čase s presnosťou 93%. Senzory a procesor teda sledujú pohyb bez rušenia vo forme drôtov a objemných zariadení. Takéto chytré vlákna eliminujú použitie kamier alebo obmedzenia miestnosti alebo laboratórneho priestoru.

Podľa výskumníkov by algoritmy síce malibyť špecializovaný na každú oblasť tela, dôkaz princípu ukazuje, že senzory nití sa dajú použiť na meranie pohybu v iných končatinách. Na sledovanie pohybu v prostrediach, kde je meranie najdôležitejšie, je možné použiť kožné náplasti alebo dokonca priliehavé oblečenie obsahujúce vlákna. Napríklad na ceste, na pracovisku alebo v triede. Skutočnosť, že nie je potrebný fotoaparát, poskytuje ďalšie súkromie.

Toto je sľubná ukážka toho, ako môžeme postaviť senzory, ktoré nenápadne monitorujú zdravie, výkon a životné prostredie.

Yiwen Jiang, študent inžinierstva na Tufts University a prvý autor štúdie

Na cestách vás upozorní špeciálne tetovanie s náplasťouúnava vodiča nákladného vozidla alebo iná situácia, keď je kritická bdelosť operátora, sledovanie pohybu hlavy osoby, ktorá má pravdepodobne zaspať.

„Ak dokážeme vyvinúť túto technológiuĎalej budeme môcť nájsť širokú škálu aplikácií v zdravotníctve,“ uzatvára Jiang. "Napríklad tí, ktorí skúmajú Parkinsonovu chorobu a iné neuromuskulárne ochorenia, môžu tiež sledovať pohyby subjektov, keď sa pohybujú v ich zvyčajnom prostredí a každodennom živote, aby zhromaždili údaje o ich stave a účinnosti liečby."

Čítaj viac

Našiel sa nový druh čiernej diery, ktorý nezapadá do teórie relativity

Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť

Vedci vyvinuli náhradu za teóriu relativity. Čo je podstatou „teórie všetkého“?