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灵活的粘贴式传感器可以无线监控您的汗水和脉搏

发布时间:2019/08/19 商业 浏览次数:699

 
随着人们越来越努力地精确量化他们所做的每一个动作,监控这些动作的传感器变得越来越轻,侵入性越来越小。交叉对手斯坦福和伯克利的两个原型传感器贴在皮肤上并提供丰富的生理数据。
斯坦福的弹性无线“BodyNet”不仅仅是灵活的,以便能够穿在身体的移动表面上生存;这种屈曲是数据的来源。
传感器由金属墨水制成,金属墨水涂在柔性材料的顶部,就像粘性绷带一样。但与使用微型加速度计或光学技巧来跟踪身体的手机和智能手表不同,该系统依赖于它本身的拉伸和压缩方式。这些运动导致电流通过墨水的微小变化,这些变化被传递到附近的处理器。
当然,如果将一个放在关节上,就像这些电子贴纸中的一些一样,它可以报告该关节是否弯曲以及弯曲多少。但该系统足够灵敏,它还可以检测每次心跳期间皮肤经历的轻微变化,或伴随呼吸的更广泛变化。
当你必须从皮肤上获取信号时,问题就出现了。使用电线很烦人,绝对是90年代。但是当它们在奇怪的方向上弯曲时天线不能很好地工作 – 效率从悬崖上掉下来,并且开始时的功率很小 – 皮肤传感器通过收集RFID信号来提供动力,这种技术几乎没有任何影响电压。
然后,他们工作的第二部分,以及显然最需要进一步改进和小型化的部分是接收器,其收集传感器的信号并将其重新传输到电话或其他设备。虽然他们设法制造了一个足够轻便可以夹在衣服上的单元,但它仍然不是你想要去健身房的那种东西。
好消息是,这是一个工程和设​​计限制,而不是理论上的限制 – 所以在电子方面做了几年的工作和进步,他们可以拥有一个更具吸引力的系统。
斯坦福大学教授Zhenan Bao在新闻发布会上说:“我们认为有一天可以创建一个全身皮肤传感器阵列来收集生理数据而不会干扰一个人的正常行为。”
在Cal是一个类似领域的项目,正在努力从原型到生产。那里的研究人员已经在汗液监测器上工作了几年,可以检测出许多生理因素。
通常你只需每15分钟收集一次汗液并分别分析每批。但这并没有真正给你很好的时间分辨率 – 如果你想知道汗水如何逐渐或更少地变化怎么办?通过将汗水收集和分析系统放在皮肤上,您可以做到这一点。
虽然传感器已经工作了一段时间,但直到最近,该团队才开始大规模地进行用户测试,以确定汗液测量的确切含量。
RollToRoll BN 768×960“该项目的目标不仅仅是制作传感器,而是开始进行许多主题研究,看看汗水告诉我们什么 – 我总是说’解码’汗水成分。为此,我们需要可靠,可重复的传感器,并且我们可以按比例制造传感器,以便我们可以将多个传感器放置在身体的不同部位并将它们放在许多主体上,“伯克利教授兼项目负责人Ali Javey解释说。 。
任何从事硬件工作的人都会告诉你,从手工制作的原型到批量生产的模型是一个巨大的挑战。因此,伯克利团队在VTT技术研究中心挖掘了他们的芬兰朋友,他们专注于卷对卷印刷。
对于扁平,相对简单的电子设备,卷到卷是一项很好的技术,基本上将传感器正确地印刷到柔性塑料基板上,然后可以简单地将其切割成适当尺寸。通过这种方式,他们可以快速,低成本地制作数百或数千个传感器,使其在任意比例下部署更加简单。
这些远不是那里唯一的灵活或皮肤安装的电子项目,但很明显,当他们开始离开实验室并前往医院,健身房和家庭时,我们已经接近了这一点。
描述斯坦福灵活传感器的论文本周刊登在“自然电子”杂志上,而伯克利的汗水追踪者则出现在“科学进步”杂志上。

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