博名知识网

您现在的位置是: 首页 > 答疑解惑

奇米网在线视频免费99,人体运动能量供应无线可穿戴汗水传感器平台

2020-10-20 12:21:17博名知识网
对新兴可穿戴技术的深入研究使个性化实时医疗健康监控成为可能。在许多生理信号中,包含复杂生理信息的汗液已成为对人体进行非侵入性连续感测的潜在分析目标。考虑到能量消耗是影响汗液感应的关键因素,其应用场景通常与剧烈运动密

  

  对新兴可穿戴技术的深入研究使个性化实时医疗健康监控成为可能。在许多生理信号中,包含复杂生理信息的汗液已成为对人体进行非侵入性连续感测的潜在分析目标。考虑到能量消耗是影响汗液感应的关键因素,其应用场景通常与剧烈运动密切相关。 运动过程中的机械能被收集起来并用于为汗水感测平台提供动力,这为实现对健康状况的无线跟踪提供了一种手段。电池拆卸的解决方案。

  最近,加州理工学院高伟(Wei Gao)教授研究团队采用一体式柔性电路板加工技术,实现了自由式摩擦纳米发电机与柔性电路模块的集成制备,配合电化学传感单元,在高效采集人体在运动表现的同时,实现了汗液中多种生物信息的现场监测和蓝牙无线传感。 该研究成果名为“由人体运动驱动的无线无电池可穿戴汗液传感器”,已于北京时间9月30日发表在《科学进展》上,它为完全集成的自供电可穿戴式传感器研究提供了新的研究思路。

  

  文章首页信息

  研究人员使用柔性电路板处理策略将自由式摩擦纳米发电机和低功耗能量管理电路集成在单芯片柔性印刷电路板上,并与具有微流体结构的柔性电化学传感单元配合使用。获得无电池,完全自供电的柔性汗液传感器平台。其中,能量采集模块和电路管理模块的设计和处理策略与商业电路板制备工艺兼容,可以实现批量生产。该平台可有效收集人体运动中的机械能并将其转化为电能,驱动电化学传感单元稳定工作,并实现汗液中生物标志物(例如pH值,钠离子)的无线信号传输和动态指示器监控。

  

  用于无线无创健康监测的运动能量供应可穿戴汗液传感器系统

  摩擦纳米发电机采用自由滑动层工作方式。 梳状电极与网格状滑动层相匹配,以在单次滑动过程中实现倍频信号的采集。 并行结构设计提高了器件的输出性能,并表现出出色的机械鲁棒性和循环稳定性。摩擦电动纳米发电机通过能量管理模块,运算放大器和集成了蓝牙无线模块的微处理器将收集到的人体运动的机械能转换为电能后,可以实现有效收集和有效传输外部传感信号,并且 长期的能力随着时间的推移连续而可靠地工作。

  

  灵活的能量收集和管理模块,可有效收集人体运动能量

  考虑到电位传感器的低功耗,仅间歇性读取电位信号,与人体代谢密切相关的pH值和钠离子作为研究对象。 制备离子选择电极以实现特定离子的准确和可靠传输。感。进一步与多层微流体结构配合获得柔性的电化学传感单元,以实现汗液的连续采样和动态更新。最后,将自供电汗液传感器平台连接到身体侧面。 在运行过程中,它可以有效地收集机械能并驱动电化学传感器单元以实现动态响应。 生理信息被无线发送到手机的后端以实现汗液的pH值。持续有效监控钠离子并进行实时预警分析。这种用于健康监测的自供电闭环传感平台的构建在辅助医疗和体育管理等领域显示出广阔的应用前景。

  

  自供电汗液传感器平台,用于无线动态汗液分析

  论文的相应作者高巍教授近年来致力于柔性电子,可穿戴设备和生物医学纳米机器人的研究。生物技术,科学?机器人,科学?进步,自然?《美国国家科学院通讯》和《会议录》等期刊已发表了近100篇论文,总共被引用超过13,000次,高被引用(H指数)为58。

  高威教授研究小组的宋宇和闵继红是该论文的第一作者。 博士 宋瑜毕业于北京大学信息科学与技术学院。 Jihong Min目前是加利福尼亚理工学院医学工程系的博士学位学生。论文的合著者还包括高维教授的研究组的尤宇和杨宜然,北京大学的张海霞教授和博士生王浩斌。

  https://高级。科学杂志。org / content / 6/40 / eaay9842

-