新型可穿戴传感器:读懂你“汗水”里的秘密

2016-10-08 19:54:45来源: 广州日报

       不久前,美国工程人员研发出世界上第一个全电子集成系统,该系统可以在汗水中持续、无害地监测多种生化物。这项新科技打开了可穿戴设备的大门,当使用者出现类似疲劳过度、脱水、身体温度过高等健康问题时,它就会立即发出警报。

  新型可穿传感器可以从汗液中揭示什么?加州大学的工程师们给出了结果。

  准确地来说,这个“灵敏传感系统”可以根据使用者皮肤的温度,测算汗水里的代谢物和电解质,并将数据实时同步到智能手机上。尽管在过去十年中,有不少健康监测系统已经出现在消费者的电子设备上,但研究人员表示,这个在《自然》杂志上亮相的新设备,是世界上第一个全电子集成系统。

  来自加州大学电子工程和计算机科学系的教授阿里·捷维(Ali Javey)是这个项目的首席研究员,他说:“人类的汗水包含丰富的生理信息,这为‘无害可穿传感器’提供了一种别具吸引力的测试品。然而,出汗过程是复杂的,并且需要从多方面提取出与皮肤有关的有效信息。所以我们研发出一种全电子集成系统,它能在同一时间内,有选择地测算多种汗液分析物,而且能把分析数据无线传送到智能手机中。我们的工作为‘以汗液为基础的健康监测’开启了一个新的科技平台。”

  为了设计和开发这个“汗液传感系统”,捷维和他的团队专门咨询了运动生理学家、加州大学综合生物学教授乔治·布洛克斯(George Brooks)。布洛克斯表示,他被捷维的研究团队所设计的传感器所深深吸引。

  作为这项研究的合作者,他觉得制作一个可穿的汗液传感器是非常不可思议的,因为这个新设备所测算的代谢产物和电解质,对于个人健康来说非常重要。“在无伤害的科技下,终有一日我们无需再挨一针一刀,就能知道自己身体状况如何。”他这样说道。

  从研究团队所制作的样本可以看到,在一个柔性电路板中有五个传感器。这些传感器可测算代谢物的葡萄糖和乳酸、电解质的钠和钾、以及皮肤温度。而集成系统则能够让研究者通过测量皮肤温度,实时地校准和配合其他传感器的读取情况,因为葡萄糖和乳酸传感器的反应非常受温度影响。

         与传感器相邻的,是用现成硅胶原件制成的无线传送电路板。研究人员使用了超过10个集成电路芯片,来负责传感器测算、信号增强、体温变化适应及数据的无线传送。此外,他们还制作了专门的app(手机软件),将传感器的数据同步到手机,并连接到智能手环和头带上。

  在实验中,研究者将设备分发给进行各种室内外运动的志愿者们,研究目标踩单车或户外跑步,测试时间从几分钟到长达一小时不等。通过一系列测试,他们希望今后能够把所有电路功能整合到单独一块芯片上,这样便能缩小设备的体积,一次也可以测算出更多结果。

  布洛克斯认为这个“传感器”充满潜力,未来或可运用在排汗以外的测算。他说:“既然这种‘可穿无害科技’能很好地应用在运动员身上,那么也有可能有更多的科技应用,比如说测量人们日常健康中至关重要的代谢物和电解质级别,或者为受伤或生病的人测量其他体液。”

  首席研究员捷维则表示,他们的长远目标是,把这个设备运用到医学应用研究中。

关键字:全电子集成系统  汗液传感器

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/article_201610086907.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
全电子集成系统
汗液传感器

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 医学成像 家庭消费 监护/遥测 植入式器材 临床设备 通用技术/产品 其他技术 综合资讯

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved