美國加州大學伯克利分校(UC Berkeley)的研究人員開發出一種軟性的傳感器系統,能夠用于測量汗水中的代謝物與電解質、根據皮膚溫度校準數據,并將結果實時同步至智能手機。
研究人員們在《自然》(Nature)期刊發表“全整合型穿戴式傳感器數組實現多路現場排汗分析”(Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis)一文,描述這種塑料傳感器能同時且選擇性地測量汗水代謝物(如葡萄糖和乳酸鹽)與電解質(如鈉離子和鉀離子)、根據皮膚溫度校準傳感器的反應,以及連接至小型的穿戴式板載處理器單元,透過該小型板載處理器執行信號的轉換、調節、處理,而且能以無線方式將結果傳送到智能手機。
非侵入式實時監測汗水中的多種生物化學物質,能夠提醒用戶注意健康問題,如疲勞、脫水以及體溫過高等危情況。
輕薄扁平的整合型傳感器系統,在軟性PCB上整合了傳感器數組(紅色虛線區域),以及不同的訊號調節IC (白色虛線區域)
這種自給自足的傳感器系統可制造成健身腕帶,研究人員期望它可用于為長時間從事室內與戶外活動的人體測量詳細汗水分布資料,以便實時評估腕帶配戴者的生理狀態。
可實現多路排汗分析的傳感器數組示意圖
研究人員采用許多現成可用的組件來打造這款原型處理板,使其得以調節各種傳感器訊號,但這些功能可以進一步整合于ASIC中,同時也能夠增加被監測的生物化學物質數量。
研究人員指出,這項研究的目標之一在于為醫療應用實現多種不同代謝物的人口層級研究。此外,這種傳感器還可被設計于監測其他體液等應用。
演示視頻:https://youtu.be/OzZBVOF8u-0
編譯:Susan Hong
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