无线传感器贴在皮肤上以追踪我们的健康

我们倾向于认为我们的皮肤保护功能是理所当然的，忽略了它在发出微妙的信号，如飘动的心脏或尴尬的尴尬中的其他作用。

现在，斯坦福大学的工程师已经开发出一种方法来检测从皮肤发出的生理信号，传感器像带式辅助设备和光束无线读数一样粘贴到夹在衣服上的接收器上。

为了展示这种可穿戴技术，研究人员将传感器固定在一个测试对象的手腕和腹部，通过检测他们的皮肤如何随着每次心跳或呼吸而伸展和收缩来监测人的脉搏和呼吸。同样地，人的肘部和膝盖上的贴纸通过在每次相应的肌肉弯曲时测量皮肤的微小收紧或松弛来跟踪手臂和腿部运动。

化学工程教授Zhenan Bao在8月15日发表在Nature Electronics上的文章描述了该系统，他认为这种可穿戴技术，他们称之为BodyNet，将首先用于医疗环境，如监测患有睡眠障碍或心脏病的患者。她的实验室已经开始尝试开发新的贴纸来感知汗液和其他分泌物，以跟踪体温和压力等变量。她的最终目标是创造一系列无线传感器，这些传感器贴在皮肤上，与智能服装配合使用，可以比消费者当今使用的智能手机或手表更准确地跟踪各种健康指标。

“有一天，我们认为有可能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，”鲍也说，他也是K.K.李教授在工程学院。

可伸缩，舒适，实用

博士后学者Simiao Niu和Naoji Matsuhisa领导了这个花了三年设计传感器的14人团队。他们的目标是开发一种穿着舒适且没有电池或刚性电路的技术，以防止贴纸拉伸和收缩皮肤。

他们的最终设计通过RFID的变化来满足这些参数 – 射频识别 – 用于控制无锁进入锁定房间的技术。当一个人持有身份证到RFID接收器时，身份证中的天线会从接收器中收集一小部分RFID能量，然后使用它生成一个代码，然后将其发送回接收器。

BodyNet贴纸类似于ID卡：它有一个天线，可以从服装上的接收器收集一些输入的RFID能量，为其传感器供电。然后它从皮肤读取并将它们发送回附近的接收器。

但为了使无线贴纸工作，研究人员不得不制造出一种可以像皮肤一样伸展和弯曲的天线。他们通过在橡胶标签上丝网印刷金属墨水来做到这一点。然而，每当天线弯曲或伸展时，这些运动使其信号太弱且不稳定而无用。

为了解决这个问题，斯坦福大学的研究人员开发了一种新型的RFID系统，即使在不断波动的情况下也可以向接收器发出强大而准确的信号。然后，电池供电的接收器使用蓝牙定期将数据从贴纸上传到智能手机，计算机或其他永久存储系统。

贴纸的初始版本依靠微型运动传感器来进行呼吸和脉冲读数。研究人员正在研究如何将汗液，温度和其他传感器集成到天线系统中。

为了将他们的技术从临床应用转移到消费者友好型设备，研究人员需要克服另一个挑战 – 保持传感器和接收器彼此靠近。在他们的实验中，研究人员将接收器夹在每个传感器上方的衣服上。一对一的传感器和接收器配对可以很好地用于医疗监测，但是为了创建一个人们可以在锻炼时佩戴的BodyNet，无论人们在哪里粘贴传感器，都必须将天线编织成衣服以接收和传输信号。 。

故事来源：

物料 由…提供 斯坦福大学。汤姆阿巴特写的原文。注意：可以根据样式和长度编辑内容。