如今,大多数可穿戴健康传感器都通过嵌入式蓝牙芯片进行通信。但这些电池供电的芯片体积庞大,这意味着它们可能不适合下一代传感器。
作为回应,麻省理工学院(MIT)的一组研究人员正在开发无芯片无线传感器,这些传感器更小,更高效,更自供电。
麻省理工学院(MIT)团队创新的核心是一种称为压电的现象。当某些材料受到机械应力时,它们会积聚电荷。其中一种材料是一种称为氮化镓的半导体,麻省理工学院的研究人员用它来制造超薄的柔性薄膜。
反过来,这部电影构成了电子皮肤(“电子皮肤”)的基础,它对电气和机械刺激都高度敏感。
氮化镓的压电特性是“双向的”。这意味着材料响应机械应变产生电,同时响应电脉冲振动。因此,氮化镓是传感和无线通信的理想选择。
麻省理工学院(MIT)研究小组的电子皮肤作为健康传感器效果非常好,像胶带一样粘在人体皮肤上。因为它非常敏感,电子皮肤可以对患者的心跳和汗液的存在做出反应。这些刺激导致它振动,这些振动足以产生一个小电流,可以被附近的无线接收器读取。
麻省理工学院(MIT)机械工程和材料科学与工程副教授 Jeehwan Kim 解释说:
“芯片需要很大的功率,但是我们的设备可以使系统非常轻巧,而没有任何耗电的芯片,你可以把它像绷带一样戴在身上,与手机上的无线阅读器配对,你可以无线监测你的脉搏、汗水和其他生物信号。”
该设备仍在开发中,最近发表在《科学》杂志上取得了第一批成功成果。最终,用于创建传感器的技术可以为从健身跟踪到医疗诊断的所有方面的进步铺平道路。
Aodok.com 发现了许多旨在改善无线医疗保健的创新,其中包括麻省理工学院开发的用于内脏器官移动监测的超声波贴纸,以及韩国机械与材料研究所(KIMM)研究人员创造的柔性电池。
根据世界卫生组织的数据,心血管疾病(CVD)每年估计导致1790万人死亡,这是全球主要死因。
研究发现,心率是心血管风险的预测因子。一个人的心率越高,死亡的风险就越大。可穿戴设备,例如麻省理工学院团队正在开发的设备,可以更有效地远程监测心率,从而挽救许多人的生命。
能量收集可穿戴设备的开发人员认为,电子皮肤作为健康传感器可能改变消费者,医疗和安全领域的游戏规则。可穿戴设备是一门大生意。
例如,预计到2024年将出货2.8亿款智能手表和健身可穿戴设备,以及1.6亿台可穿戴医疗传感器。
据 Aodok 的数据,到2028年,全球智能可穿戴设备市场预计将达到423亿美元(约合389亿欧元)。智能可穿戴设备无疑将通过更大的连接性和便利性来改善我们的生活。