新型可穿戴傳感器：利用多個傳感器監(jiān)測汗水數(shù)據(jù)

不久前，美國工程人員研發(fā)出世界上第一個全電子集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在汗水中持續(xù)、無害地監(jiān)測多種生化物。這項新科技打開了可穿戴設(shè)備的大門，當使用者出現(xiàn)類似疲勞過度、脫水、身體溫度過高等健康問題時，它就會立即發(fā)出警報。

該電子集成系統(tǒng)搭載有五個監(jiān)測汗水數(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。

準確地來說，這個靈敏傳感系統(tǒng)，可根據(jù)使用者皮膚的溫度，測算汗水里的代謝物和電解質(zhì)，并將數(shù)據(jù)實時同步到智能手機上。盡管在過去十年中，有不少健康監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)在消費者的電子設(shè)備上，但研究人員表示，這個在《自然》雜志上亮相的新設(shè)備，是世界上第一個全電子集成系統(tǒng)。

加州大學(xué)電子工程系教授阿里·捷維是該項目首席研究員，他說，人類的汗水包含豐富的生理信息，這為無害可穿傳感器提供了一種別具吸引力的測試品。然而，出汗過程是復(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)，它能在同一時間內(nèi)，有選擇地測算多種汗液分析物，而且能把分析數(shù)據(jù)無線傳送到智能手機中。

從研究團隊制作的樣本可看到，在一個柔性電路板中有五個傳感器。這些傳感器可測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)則能讓研究者通過測量皮膚溫度，實時校準和配合其他傳感器的讀取情況，因為葡萄糖和乳酸傳感器的反應(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線傳送電路板。研究人員使用十幾個集成電路芯片，來負責(zé)傳感器測算、信號增強、體溫變化適應(yīng)及數(shù)據(jù)的無線傳送。此外，他們還制作了專門的手機APP，將傳感器的數(shù)據(jù)同步到手機，并連接到智能手環(huán)和頭帶上。

在實驗中，研究者將設(shè)備分發(fā)給志愿者們，研究目標踩單車或戶外跑步。通過一系列測試，他們希望今后能把所有電路功能整合到單獨一塊芯片上，這樣便能縮小設(shè)備的體積。