Носимите технологии работят като лепенка за наблюдение на здравето
Учените са проектирали иновативно, носимо технологично устройство, което проследява движението, сърдечната честота и дишането, без да използва никакви жици, батерии или вериги. Устройството се прилепва към човешката кожа като лепенка.
Човешката кожа е очарователен орган. Всъщност това е най-големият и тежък орган на човешкото тяло, простиращ се средно на около 20 квадратни метра.
Основната функция на кожата е защитна; създава бариера между нашата вътрешност и външния свят. Кожата обаче прави много повече от това да ни предпазва.
Различните слоеве на кожата създават нови клетки, придават на кожата й цвят и съхраняват мазнини. Кожата също така помага да се контролира телесната температура и загубата на вода и тя съдържа нервни окончания, които ни помагат да открием налягане, вибрации, допир и болка.
Кожата ни може да даде много за нашите вътрешни състояния, тъй като външните признаци на физиологични промени могат да осигурят прозорец към нашите физически и емоционални условия. Изследователите използват галваничната реакция на кожата, например, за да получат представа за нивата на възбуда на човек, „стрес, вълнение, ангажираност, разочарование и гняв“.
Сега учените са разработили начин за използване на тези кожни сигнали с устройство, което не изисква батерии, проводници или чипове.
Женан Бао, професор по химично инженерство в университета Станфорд, Калифорния, и нейният екип са проектирали пластир, който залепва върху кожата като лепенка и измерва как кожата на човек се разтяга и свива.
След това устройството изпраща тези показания безжично към приемник, прикрепен към дрехите на човека.
Въз основа на тези показания изследователите са успели да наблюдават дишането и пулса на човек, както и движенията на ръцете и краката му.
Проф. Бао и екипът описват своето носимо технологично устройство в списанието Nature Electronics.
Как работи BodyNET
Изследователите нарекли устройството си „сензорна мрежа на тялото“ или „BodyNET“ и го определят като „колекция от мрежови сензори, които могат да се използват за наблюдение на физиологичните сигнали на човека“.
В статията изследователите описват как тестваха BodyNET. Те залепиха сензорите към китката и корема на участник, за да открият пулса и дишането им.
Поставянето на сензорите върху лактите и коленете на участника информира изследователите кога човекът се движи, тъй като пластирът открива разтягането и свиването на кожата в областите, които съответстват на мускулите, които се огъват.
BodyNET работи с помощта на радиочестотна идентификация (RFID) - технология, която се използва и в системи за безключов достъп и ключови карти.
С ключови карти антена в картата улавя RFID енергия от приемника и я използва за генериране на парола. След това картата изпраща тази парола обратно на получателя.
За BodyNET изследователите трябваше да намерят начин за предаване на RFID енергия чрез антена, която може да се разширява, свива и огъва заедно с кожата.
Учените са използвали метално мастило за създаването на тази антена, но скоро са разбрали, че сигналът не е достатъчно силен, за да се справи с постоянните движения и колебания на антената и кожата.
Така че те проектираха нов, по-силен тип RFID система, която ще изпраща по-стабилни и точни сигнали. Тази иновативна система използва също Bluetooth технология за изпращане на показанията от приемника към смартфон или друго безжично устройство.
Изследователите се надяват, че здравните специалисти ще използват устройството за наблюдение на хора със проблеми със съня и сърдечни заболявания. Следващите стъпки за екипа са да разберат как пластирът може също така да открива потта и температурата.
„Смятаме, че един ден ще бъде възможно да се създаде масив от сензор за кожата на цялото тяло, за да се събират физиологични данни, без да се пречи на нормалното поведение на човек.“
Проф. Дженан Бао
