เซ็นเซอร์รอยสักแบบใหม่ที่ยืดหยุ่นช่วยตรวจสอบความเหนื่อยล้า

วิศวกรจาก Tufts University สหรัฐอเมริกา ได้สร้างและสาธิตเซ็นเซอร์แบบเกลียวที่ยืดหยุ่นได้

สามารถวัดความเคลื่อนไหวของคอโดยให้ข้อมูลได้เกี่ยวกับทิศทาง มุมการหมุน และระดับการกระจัดของศีรษะ การค้นพบครั้งใหม่นี้จะนำไปสู่การสักที่ละเอียดอ่อนและไม่มีใครสังเกตเห็น ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุ พวกเขาจะสามารถวัดประสิทธิภาพการกีฬา ติดตามความเหนื่อยล้าของพนักงานหรือคนขับ และช่วยให้ผู้ป่วยและแพทย์ติดตามความคืบหน้าของการกายภาพบำบัด เทคโนโลยีนี้รวมเซ็นเซอร์ด้ายจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งสามารถถักทอเป็นสิ่งทอ วัดก๊าซและสารเคมีในสิ่งแวดล้อม หรือสารเมตาบอไลต์ในเหงื่อของมนุษย์

ในการทดลองของพวกเขานักวิจัยได้วางไว้สองอย่างด้ายในรูปแบบของตัวอักษร "X" ที่ด้านหลังของคอของผู้ทดลอง เคลือบด้วยหมึกคาร์บอนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเซ็นเซอร์จะตรวจจับการเคลื่อนไหวเมื่อเส้นใยโค้งงอ เมื่อผู้ทดลองเคลื่อนไหวศีรษะหลายครั้งสายไฟจะส่งสัญญาณไปยังโมดูลบลูทู ธ ขนาดเล็กซึ่งจะส่งข้อมูลแบบไร้สายไปยังคอมพิวเตอร์หรือสมาร์ทโฟนเพื่อทำการวิเคราะห์

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดของเกลียวที่เคลือบสีคาร์บอน ด้านซ้ายเป็นด้ายตรง การดัดเส้นใยที่เคลือบจะทำให้เกิดความเครียด (ขวา) ซึ่งเปลี่ยนค่าการนำไฟฟ้า — ค่าที่สามารถนำไปใช้คำนวณระดับความผิดปกติได้ (สเกล 200 ไมครอน)

การวิเคราะห์ข้อมูลรวมถึงแนวทางเครื่องมือเครื่องจักรที่ซับซ้อนการฝึกตีความสัญญาณและแปลงสัญญาณเพื่อหาปริมาณการเคลื่อนไหวของศีรษะแบบเรียลไทม์ด้วยความแม่นยำ 93% ดังนั้นเซ็นเซอร์และโปรเซสเซอร์จะติดตามการเคลื่อนไหวโดยไม่มีการรบกวนในรูปแบบของสายไฟอุปกรณ์ขนาดใหญ่ เธรดที่ชาญฉลาดดังกล่าวจะกำจัดการใช้กล้องหรือข้อ จำกัด ของห้องหรือพื้นที่ห้องปฏิบัติการ

ตามที่นักวิจัยแม้ว่าอัลกอริทึมควรมีความเชี่ยวชาญในแต่ละส่วนของร่างกายการพิสูจน์หลักการแสดงให้เห็นว่าเซ็นเซอร์เกลียวสามารถใช้เพื่อวัดการเคลื่อนไหวในแขนขาอื่น ๆ แผ่นแปะผิวหนังหรือแม้แต่เสื้อผ้ารัดรูปที่มีด้ายสามารถใช้เพื่อติดตามการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมที่การวัดมีความสำคัญมากที่สุด ตัวอย่างเช่นบนท้องถนนในที่ทำงานหรือในห้องเรียน ความจริงที่ว่ากล้องไม่จำเป็นต้องให้ความเป็นส่วนตัวเพิ่มเติม

นี่เป็นการสาธิตที่น่าหวังว่าเราจะสร้างเซ็นเซอร์ที่ตรวจสอบสุขภาพ ประสิทธิภาพ และสิ่งแวดล้อมได้อย่างไรโดยไม่เกะกะ

Yiwen Jiang นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์จาก Tufts University และผู้เขียนคนแรกของการศึกษานี้

บนท้องถนนรอยสักพิเศษจะเตือนความเหนื่อยล้าของคนขับรถบรรทุกหรือสถานการณ์อื่น ๆ ที่การเฝ้าระวังของผู้ปฏิบัติงานเป็นสิ่งสำคัญตรวจสอบการเคลื่อนไหวของศีรษะของบุคคลที่กำลังจะหลับ

“หากเราสามารถพัฒนาเทคโนโลยีนี้ได้นอกจากนี้ เราจะสามารถค้นหาการใช้งานที่หลากหลายในภาคการดูแลสุขภาพ” Jiang กล่าวสรุป “ตัวอย่างเช่น ผู้ที่ค้นคว้าเกี่ยวกับโรคพาร์กินสันและโรคทางประสาทและกล้ามเนื้ออื่นๆ ยังสามารถติดตามการเคลื่อนไหวของอาสาสมัครในขณะที่พวกเขาเดินไปรอบๆ ในสภาพแวดล้อมปกติและชีวิตประจำวัน เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับอาการและประสิทธิผลของการรักษา”

อ่านเพิ่มเติม

พบหลุมดำรูปแบบใหม่ที่ไม่เข้ากับทฤษฎีสัมพัทธภาพ

การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาทดแทนทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะไรคือสาระสำคัญของ "ทฤษฎีของทุกสิ่ง"?