Исследователи из Массачусетского технологического института разработали способ включения электронных датчиков в эластичные ткани, что позволяет им создавать рубашки или другие предметы одежды, которые можно использовать для мониторинга показателей жизненно важных функций, таких как температура, дыхание и частота сердечных сокращений.
Предметы одежды, встроенные в сенсор, которые можно стирать в машине, можно настроить так, чтобы они подходили близко к телу человека, который их носит. Исследователи предполагают, что этот тип зондирования может использоваться для наблюдения за больными людьми, будь то дома или в больнице, а также спортсменами или космонавтами.
«Мы можем иметь любые имеющиеся в продаже электронные компоненты или изготовленную на заказ электронику, встроенную в текстильные изделия, которые мы носим каждый день, создавая соответствующую одежду», - говорит Канан Дагдевирен, ассистент профессора медиаискусства и наук в области электроники LG в MIT. «Их можно настраивать, поэтому мы можем изготовить одежду для всех, кому нужны физические данные о теле, такие как температура, частота дыхания и т. Д.»
Dagdeviren - старший автор статьи, описывающей новый материал в журнале npg Flexible Electronics . Аспирант Массачусетского технологического института Иманди Викаксоно является ведущим автором исследования. Несколько магистрантов Массачусетского технологического института также внесли свой вклад в исследование в рамках Программы возможностей для студентов-исследователей.
Встроенные датчики
Другие исследовательские группы разработали тонкие, похожие на кожу участки, которые могут измерять температуру и другие жизненно важные признаки, но они деликатные и должны быть прикреплены к коже. Группа Dagdeviren Conformable Decoders в Media Lab намеревалась создавать предметы одежды, более похожие на одежду, которую мы обычно носим, используя эластичную ткань, в которую встроены съемные электронные датчики.
«В нашем случае текстиль не является электрически функциональным. Это просто пассивный элемент нашей одежды, благодаря которому вы можете удобно и удобно носить устройства во время повседневных дел », - говорит Дагдевирен. «Наша главная цель состояла в том, чтобы измерить физическую активность тела с точки зрения температуры, дыхания, ускорения, с одной и той же части тела, без необходимости каких-либо приспособлений или какой-либо ленты».
Электронные датчики состоят из длинных гибких полосок, которые заключены в эпоксидную смолу, а затем вплетены в узкие каналы в ткани. Эти каналы имеют небольшие отверстия, которые позволяют сенсорам подвергаться воздействию кожи. Для этого исследования исследователи разработали прототип рубашки с 30 датчиками температуры и акселерометром, который может измерять движение пользователя, частоту сердечных сокращений и частоту дыхания. Затем одежда может передавать эти данные по беспроводной связи на смартфон.
Исследователи выбрали их ткань - смесь полиэстера - из-за ее влагоотводящих свойств и ее способности соответствовать коже, подобно рубашкам сжатия, которые носят во время тренировок. Прошлым летом несколько исследователей провели время на фабрике в Шэньчжэне, Китай, чтобы экспериментировать с массовым производством материала, используемого для одежды.
«Снаружи это выглядит как обычная футболка, но изнутри вы можете видеть электронные компоненты, которые касаются вашей кожи», - говорит Дагдевирен. «Он сжимается на вашем теле, а активные части датчиков подвергаются воздействию кожи».
Предметы одежды можно стирать с помощью встроенных в них датчиков, а датчики также можно снимать и переносить на другой предмет одежды.
Удаленное наблюдение
Исследователи проверили свои прототипы рубашек во время тренировок в тренажерном зале, что позволило им отслеживать изменения температуры, частоты сердечных сокращений и частоты дыхания. Поскольку датчики покрывают большую площадь поверхности тела, исследователи могут наблюдать за изменениями температуры в разных частях тела, и как эти изменения соотносятся друг с другом.
По словам Дагдевирена, рубашки могут быть легко изготовлены в разных размерах, чтобы соответствовать разным возрастам и типам телосложения. Она планирует начать разработку других видов одежды, таких как брюки, и работает над включением дополнительных датчиков для контроля уровня кислорода в крови и других показателей здоровья.
Такое чувство может быть полезно для персонализированной телемедицины, позволяя врачам удаленно контролировать пациентов, пока они остаются дома, говорит Дагдевирен, или контролировать здоровье астронавтов, пока они находятся в космосе.
«Вам не нужно идти к врачу или делать видеозвонок», - говорит Дагдвирен. «Благодаря такому сбору данных, я думаю, врачи смогут лучше оценить состояние здоровья и помочь своим пациентам».
Автор Энн Трафтон
