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一种新型的传感器可以有效监测生命健康体征

发布日期:2020-06-20 17:00

  麻省理工学院的研究人员已经开发出一种将电子传感器集成到弹性织物中的方法,从而使它们能够制造出可用于监测生命体征(例如温度,呼吸和心律)的衬衫或其他服装。内置传感器的衣服可以机洗,可以定制以贴近穿着者的身体。研究人员预想,这种类型的感应可用于监视在家中或医院中生病的人以及运动员或宇航员。

  麻省理工学院媒体艺术与科学LG电子职业发展助理教授Canan Dagdeviren说:“我们可以在每天穿着的纺织品中嵌入任何可买到的电子零件或定制的实验室制造的电子产品,从而制造出合适的服装。”“这些都是可定制的,因此我们可以为需要从身体获得一些身体数据(例如温度,呼吸频率等)的任何人制作服装。”

  Dagdeviren是npj Flexible Electronics杂志上描述当今新材料的论文的高级作者。麻省理工学院的研究生Irmandy Wicaksono是该研究的主要作者。麻省理工学院的一些本科生还通过“本科生研究机会计划”为该研究做出了贡献。其他研究小组已经开发出可以测量温度和其他生命体征的类似皮肤的薄贴片,但是这些贴片很细腻,必须贴在皮肤上。达格德维伦(Dagdeviren)的实验室着手制作一种与我们通常穿着的衣服更相似的衣服,使用的是一种弹性织物,其中装有可移动的电子传感器。

  Dagdeviren说:“就我们而言,纺织品没有电功能。它只是我们服装的被动元素,因此您可以在日常活动中舒适,舒适地佩戴设备。”“我们的主要目标是从同一身体部位测量温度,呼吸,加速度等方面的身体物理活动,而无需任何固定装置或任何胶带。”

  电子传感器由柔软的长条组成,这些条用环氧树脂包裹,然后编织成织物中的狭窄通道。这些通道具有小的开口,可以使传感器暴露在皮肤上。对于这项研究,研究人员设计了一个原型衬衫,该衬衫具有30个温度传感器和一个加速度计,可以测量穿着者的运动,心率和呼吸率。然后,服装可以将该数据无线传输到智能手机。

  研究人员选择了它们的织物-聚酯共混物-是因为它具有吸湿排汗的特性和贴合皮肤的能力,类似于运动时穿着的压缩衬衫。去年夏天,一些研究人员在中国深圳的一家工厂里度过了一段时间,以进行批量生产用于服装的材料的实验。Dagdeviren说:“从外观上看,它就像是普通的T恤,但从内部看,您可以看到触及皮肤的电子部件。”“它压缩在您的身体上,传感器的活动部分暴露在皮肤上。”

  可以使用内嵌的传感器清洗衣物,也可以将传感器取下并转移到其他衣物上。研究人员在穿戴者在健身房锻炼时测试了他们的原型衬衫,从而可以监测温度,心率和呼吸频率的变化。由于传感器覆盖了人体的大面积区域,因此研究人员可以观察人体不同部位的温度变化以及这些变化如何相互关联。

  Dagdeviren说,可以很容易地制造出不同尺寸的衬衫,以适应各种年龄和体型。她计划开始开发其他类型的服装,例如裤子,并且正在努力整合其他传感器来监测血氧水平和其他健康指标。Dagdeviren说,这种感应对于个性化远程医疗可能非常有用,它允许医生在病人待在家中时对其进行远程监视,或者在他们在太空中时监视宇航员的健康。

  达格德维伦说:“您无需去看医生或进行视频通话。”“我认为通过这种数据收集,医生可以做出更好的评估,并以更好的方式帮助患者。”该研究由麻省理工学院媒体实验室联盟和麻省理工学院媒体实验室太空探索倡议的美国太空总署太空健康种子拨款研究机构资助。

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