沐鸣登录 贴纸“倾听”皮肤
 
 
一个贴在皮肤上的传感器可以捕捉到微妙的生理信号,沐鸣登录比如脸红或心跳加速,并将健康读数无线发送到夹在衣服上的接收器上。
 
为了演示这种可穿戴技术,研究人员将传感器固定在一名受试者的手腕和腹部,通过检测每一次心跳或呼吸时皮肤的拉伸和收缩情况,来监测他们的脉搏和呼吸。
 
同样,当相应的肌肉弯曲以追踪手臂和腿部的运动时,贴到患者肘部和膝盖上的贴纸会测量皮肤收紧或放松的时间。
 
斯坦福大学(Stanford University)化学工程学教授鲍哲南(Zhenan Bao)表示,研究人员可能会首先在医疗环境中使用可穿戴技术来监测睡眠障碍或心脏病患者。
 
鲍的实验室已经在尝试开发一种新的贴纸来检测汗液和其他分泌物,以追踪诸如体温和压力等变量。她的最终目标是创造出一组无线传感器,这些传感器可以附着在皮肤上,并与智能服装协同工作,比如今消费者使用的智能手机或手表更准确地跟踪更广泛的健康指标。
 
“我们认为,有一天,我们将有可能创建一个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,”鲍说,他也是工程学院的一名教授。
 
博士后学者牛思淼和松久直二(Naoji Matsuhisa)领导的团队花了三年时间设计传感器。他们的目标是开发一种不需要电池或刚性电路就能舒适佩戴的技术,以防止贴纸与皮肤拉伸和收缩。
 
最终的设计满足了这些参数,改变了rfid(射频识别)技术,沐鸣登陆该技术用于控制无钥匙进入锁着的房间。当一个人把身份证拿到射频识别接收器前时,身份证上的天线就会从接收器接收到少量的射频识别能量,并利用它产生一个代码,然后再将其发送回接收器。
 
车身贴纸与身份证类似:它有一个天线,可以从衣服上的接收器接收到一点RFID能量,为传感器供电,然后从皮肤上读取数据,再把数据传回附近的接收器。
 
但是为了使无线贴纸起作用,研究人员必须创造出一种可以像皮肤一样伸缩弯曲的天线。为此,他们在橡胶贴纸上丝网印刷金属油墨。然而,每当天线弯曲或拉伸时,这些运动使信号太弱,不稳定,无法使用。
 
为了解决这个问题,研究人员开发了一种新型的RFID系统,可以在不断波动的情况下向接收器发送强大而准确的信号。然后,电池供电的接收器使用蓝牙定期将贴纸上的数据上传到智能手机、电脑或其他永久性存储系统。
 
最初版本的贴纸依靠微小的运动传感器来测量呼吸和脉搏读数。研究人员目前正在研究如何将汗水、温度和其他传感器集成到他们的天线系统中。
 
为了让这项技术超越临床应用,进入消费者友好型设备,研究人员需要克服另一个挑战:让传感器和接收器彼此靠近。
 
在他们的实验中,他们把一个接收器夹在每个传感器上方的衣服上。传感器和接收器的一对一配对将在医疗监控领域发挥作用,但要制造出一个人可以在锻炼时穿的防护网,就需要把天线编织到衣服里,以便接收和传输信号,而不管一个人把传感器放在哪里。
 
这篇论文发表在《自然电子》杂志上。其他合著者来自斯坦福大学和新加坡南洋理工大学。这项工作得到了三星电子(Samsung Electronics)的支持;新加坡科学、技术和研究署;日本科学促进协会;以及斯坦福精密健康与综合诊断中心。