不久前,美國工程人員研發(fā)出世界上第一個全電子集成系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在汗水中持續(xù)、無害地監(jiān)測多種生化物。這項新科技打開了可穿戴設(shè)備的大門,當(dāng)使用者出現(xiàn)類似疲勞過度、脫水、身體溫度過高等健康問題時,它就會立即發(fā)出警報。
該電子集成系統(tǒng)搭載有五個監(jiān)測汗水?dāng)?shù)據(jù)的傳感器
新型可穿戴傳感器可以從汗液中揭示什么?加州大學(xué)的工程師們給出了結(jié)果。
準確地來說,這個靈敏傳感系統(tǒng),可根據(jù)使用者皮膚的溫度,測算汗水里的代謝物和電解質(zhì),并將數(shù)據(jù)實時同步到智能手機上。盡管在過去十年中,有不少健康監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)在消費者的電子設(shè)備上,但研究人員表示,這個在《自然》雜志上亮相的新設(shè)備,是世界上第一個全電子集成系統(tǒng)。
加州大學(xué)電子工程系教授阿里·捷維是該項目首席研究員,他說,人類的汗水包含豐富的生理信息,這為無害可穿傳感器提供了一種別具吸引力的測試品。然而,出汗過程是復(fù)雜的,且需從多方面提取與皮膚相關(guān)的有效信息。所以,他們研發(fā)出一種全電子集成系統(tǒng),它能在同一時間內(nèi),有選擇地測算多種汗液分析物,而且能把分析數(shù)據(jù)無線傳送到智能手機中。
從研究團隊制作的樣本可看到,在一個柔性電路板中有五個傳感器。這些傳感器可測算代謝物的葡萄糖和乳酸、電解質(zhì)的鈉和鉀、以及皮膚溫度。而集成系統(tǒng)則能讓研究者通過測量皮膚溫度,實時校準和配合其他傳感器的讀取情況,因為葡萄糖和乳酸傳感器的反應(yīng)非常受溫度影響。
與傳感器相鄰的,是用現(xiàn)成硅膠原件制成的無線傳送電路板。研究人員使用十幾個集成電路芯片,來負責(zé)傳感器測算、信號增強、體溫變化適應(yīng)及數(shù)據(jù)的無線傳送。此外,他們還制作了專門的手機APP,將傳感器的數(shù)據(jù)同步到手機,并連接到智能手環(huán)和頭帶上。
在實驗中,研究者將設(shè)備分發(fā)給志愿者們,研究目標踩單車或戶外跑步。通過一系列測試,他們希望今后能把所有電路功能整合到單獨一塊芯片上,這樣便能縮小設(shè)備的體積,一次也
更多資訊請關(guān)注傳感器頻道