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可穿戴技术像创可贴一样监测健康

健康 89xy 1个月前 (09-28) 27次浏览

科学家设计了一种创新的可穿戴技术设备,可以在不使用任何电线、电池或电路的情况下跟踪运动、心率和呼吸。这种装置像创可贴一样贴在人体皮肤上。

可穿戴技术像创可贴一样监测健康

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该设备贴在皮肤上,使用金属墨水制成的天线。人类的皮肤是一个迷人的器官。事实上,它是人体最大和最重的器官,平均延伸到20平方英尺左右。

皮肤的主要功能是保护;它在我们的内心和外部世界之间制造了一道屏障。然而,皮肤不仅仅是保护我们。

皮肤的不同层产生新的细胞,赋予皮肤颜色,并储存脂肪。皮肤还有助于控制体温和水分流失,它包含帮助我们检测压力、振动、触摸和疼痛的神经末梢。

我们的皮肤可以泄露我们的内部状态,因为生理变化的外部迹象可以提供一个了解我们身体和情绪状况的窗口。例如,研究人员使用皮肤电反应来洞察一个人的觉醒水平,“压力、兴奋、参与、沮丧和愤怒”。

现在,科学家们已经开发出一种不需要电池、电线或芯片的设备来利用这些皮肤信号。

加州斯坦福大学化学工程教授鲍振安和她的团队设计了一种贴在皮肤上的贴片,就像创可贴一样,可以测量一个人的皮肤如何伸展和收缩。

然后,该设备将这些读数无线发送到附着在人体衣服上的接收器上。

基于这些读数,研究人员能够监控一个人的呼吸和心率,以及他们的手臂和腿的运动。

鲍教授和他的团队在《自然电子》杂志上描述了他们的可穿戴技术设备。

人体网络是如何工作的

研究人员将他们的设备命名为“身体区域传感器网络”或“身体网络”,他们将其定义为“可用于监控人类生理信号的网络传感器的集合”。

在论文中,研究人员描述了他们如何测试身体网络。他们将传感器贴在参与者的手腕和腹部,以检测他们的脉搏和呼吸。

将传感器放置在参与者的肘部和膝盖上,让研究人员知道人何时移动,因为贴片检测到与肌肉弯曲相对应的区域的皮肤拉伸和收缩。

Body Net使用射频识别(RFID)技术工作,这种技术也用于无钥匙进入系统和钥匙卡。

对于钥匙卡,卡中的天线从接收器中拾取射频识别能量,并使用它生成密码。该卡然后将该密码发送回接收者。

对于体网,研究人员必须找到一种通过天线传输射频识别能量的方法,该天线可以随着皮肤膨胀、收缩和弯曲。

科学家们使用金属墨水制造了这种天线,但他们很快意识到信号不够强,无法跟上天线和皮肤的不断移动和波动。

因此,他们设计了一种新型、更强的射频识别系统,可以发送更稳定、更准确的信号。这个创新的系统还使用蓝牙技术将接收器的读数发送到智能手机或任何其他无线设备。

研究人员希望医疗保健专业人员将使用该设备来监测睡眠问题和心脏状况的人。对于该团队来说,接下来的步骤是找出该贴片如何检测汗液和温度。

“我们认为,有一天,将有可能创造出一种全身皮肤传感器阵列,在不干扰一个人正常行为的情况下收集生理数据。”

鲍振安教授


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