北卡罗来纳州立大学的研究人员开发出一种可穿戴的无线传感器,可以监测人的皮肤水合作用,用于需要在出现健康问题之前检测脱水的应用。该设备重量轻,灵活且可伸缩,并且已经被整合到可以戴在手腕上或作为胸部贴片的原型设备中。水合传感器由两个电极组成,这两个电极由弹性聚合物复合材料制成,其包含导电银纳米线。
“定量测量一个人的水合作用是很困难的,这对于每个人来说都是相关的,从人员到运动员,再到消防员,他们在训练时或在野外都有与热应激有关的健康问题的风险,”电气教授John Muth说。 NC State的计算机工程和描述该工作的论文的共同作者。
“我们开发的技术可以让我们实时跟踪个人的皮肤水合作用,”NC State机械和航空航天工程副教授,该论文的共同作者Yong Zhu说。“我们的传感器可用于保护在炎热条件下工作的人的健康,改善运动表现和安全性,并追踪老年人或患有各种疾病的医疗患者的水合作用。它甚至可以用来说明化妆品对皮肤保湿剂的有效性。“
传感器由两个电极组成,弹性聚合物复合材料由导电银纳米线制成。这些电极监测皮肤的电特性。由于皮肤的电性能会根据个体的水合作用以可预测的方式发生变化,因此电极的读数可以说明皮肤的水分含量。
在使用具有广泛水合水平的定制人造皮肤的实验室测试中,研究人员发现可穿戴传感器的性能不受环境湿度的影响。可穿戴式传感器与大型昂贵的商用水合监测仪一样准确,该监测仪采用类似原理,但采用刚性棒状探头。
研究人员还将这些传感器整合到两个不同的可穿戴系统中:手表和可以佩戴在胸部的粘合剂贴片。手表和贴片都可以将传感器数据无线传输到可以在笔记本电脑,平板电脑或智能手机上运行的程序。这意味着数据可以由用户或指定的第三方监控,例如医院环境中的医生或环境中的官员。而且,传感器相对便宜。
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