新型可穿戴傳感器：利用多個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)汗水?dāng)?shù)據(jù)

不久前，美國(guó)工程人員研發(fā)出世界上第一個(gè)全電子集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在汗水中持續(xù)、無(wú)害地監(jiān)測(cè)多種生化物。這項(xiàng)新科技打開了可穿戴設(shè)備的大門，當(dāng)使用者出現(xiàn)類似疲勞過(guò)度、脫水、身體溫度過(guò)高等健康問(wèn)題時(shí)，它就會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。

該電子集成系統(tǒng)搭載有五個(gè)監(jiān)測(cè)汗水?dāng)?shù)據(jù)的傳感器

新型可穿戴傳感器可以從汗液中揭示什么？加州大學(xué)的工程師們給出了結(jié)果。

準(zhǔn)確地來(lái)說(shuō)，這個(gè)靈敏傳感系統(tǒng)，可根據(jù)使用者皮膚的溫度，測(cè)算汗水里的代謝物和電解質(zhì)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步到智能手機(jī)上。盡管在過(guò)去十年中，有不少健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)在消費(fèi)者的電子設(shè)備上，但研究人員表示，這個(gè)在《自然》雜志上亮相的新設(shè)備，是世界上第一個(gè)全電子集成系統(tǒng)。

加州大學(xué)電子工程系教授阿里·捷維是該項(xiàng)目首席研究員，他說(shuō)，人類的汗水包含豐富的生理信息，這為無(wú)害可穿傳感器提供了一種別具吸引力的測(cè)試品。然而，出汗過(guò)程是復(fù)雜的，且需從多方面提取與皮膚相關(guān)的有效信息。所以，他們研發(fā)出一種全電子集成系統(tǒng)，它能在同一時(shí)間內(nèi)，有選擇地測(cè)算多種汗液分析物，而且能把分析數(shù)據(jù)無(wú)線傳送到智能手機(jī)中。

從研究團(tuán)隊(duì)制作的樣本可看到，在一個(gè)柔性電路板中有五個(gè)傳感器。這些傳感器可測(cè)算代謝物的葡萄糖和乳酸、電解質(zhì)的鈉和鉀、以及皮膚溫度。而集成系統(tǒng)則能讓研究者通過(guò)測(cè)量皮膚溫度，實(shí)時(shí)校準(zhǔn)和配合其他傳感器的讀取情況，因?yàn)槠咸烟呛腿樗醾鞲衅鞯姆磻?yīng)非常受溫度影響。

與傳感器相鄰的，是用現(xiàn)成硅膠原件制成的無(wú)線傳送電路板。研究人員使用十幾個(gè)集成電路芯片，來(lái)負(fù)責(zé)傳感器測(cè)算、信號(hào)增強(qiáng)、體溫變化適應(yīng)及數(shù)據(jù)的無(wú)線傳送。此外，他們還制作了專門的手機(jī)APP，將傳感器的數(shù)據(jù)同步到手機(jī)，并連接到智能手環(huán)和頭帶上。

在實(shí)驗(yàn)中，研究者將設(shè)備分發(fā)給志愿者們，研究目標(biāo)踩單車或戶外跑步。通過(guò)一系列測(cè)試，他們希望今后能把所有電路功能整合到單獨(dú)一塊芯片上，這樣便能縮小設(shè)備的體積。