Giyilebilir teknoloji, sağlığı izlemek için yara bandı gibi çalışır
Bilim adamları, herhangi bir kablo, pil veya devre kullanmadan hareketi, nabzı ve nefesi takip eden yenilikçi, giyilebilir bir teknoloji cihazı tasarladı. Cihaz, yara bandı gibi insan cildine yapışır.
İnsan cildi büyüleyici bir organdır. Aslında, insan vücudunun en büyük ve en ağır organı olup, ortalama olarak yaklaşık 20 fit kareye kadar uzanır.
Derinin ana işlevi koruyucudur; içimiz ile dış dünya arasında bir engel oluşturur. Ancak cilt bizi korumaktan çok daha fazlasını yapar.
Çeşitli cilt katmanları yeni hücreler oluşturur, cilde rengini verir ve yağı depolar. Deri ayrıca vücut ısısını ve su kaybını kontrol etmeye yardımcı olur ve basıncı, titreşimi, dokunuşu ve ağrıyı algılamamıza yardımcı olan sinir uçları içerir.
Fizyolojik değişikliklerin dışa dönük işaretleri fiziksel ve duygusal koşullarımıza bir pencere açabileceğinden, cildimiz iç durumumuz hakkında çok şey verebilir. Araştırmacılar, örneğin bir kişinin uyarılma, "stres, heyecan, angajman, hayal kırıklığı ve öfke" düzeylerini anlamak için galvanik cilt tepkisini kullanır.
Şimdi, bilim adamları bu cilt sinyallerini pil, kablo veya çip gerektirmeyen bir cihazla kontrol etmenin bir yolunu geliştirdiler.
Kaliforniya'daki Stanford Üniversitesi'nde kimya mühendisliği profesörü olan Zhenan Bao ve ekibi, bir yara bandı gibi cilde yapışan ve bir kişinin cildinin nasıl gerildiğini ve kasıldığını ölçen bir yama tasarladı.
Cihaz daha sonra bu okumaları kablosuz olarak kişinin kıyafetlerine bağlı bir alıcıya gönderir.
Araştırmacılar, bu okumalara dayanarak, bir kişinin nefes alıp vermesini ve kalp atış hızının yanı sıra kol ve bacak hareketlerini de izleyebildiler.
Prof. Bao ve ekibi dergide giyilebilir teknoloji cihazlarını anlatıyor Doğa Elektroniği.
BodyNET nasıl çalışır?
Araştırmacılar cihazlarını "vücut alanı sensör ağı" veya "BodyNET" olarak adlandırdılar ve bunu "insan fizyolojik sinyallerini izlemek için kullanılabilen ağ bağlantılı sensörlerin bir koleksiyonu" olarak tanımladılar.
Makalede, araştırmacılar BodyNET'i nasıl test ettiklerini anlatıyorlar. Nabzını ve nefes alışını algılamak için sensörleri bir katılımcının bileğine ve karnına yapıştırdılar.
Sensörlerin katılımcının dirseklerine ve dizlerine yerleştirilmesi, araştırmacıların kişinin hareket ettiğini bilmesini sağlar, çünkü yama, esneyen kaslara karşılık gelen bölgelerde cildin gerilmesini ve büzülmesini tespit eder.
BodyNET, anahtarsız erişim sistemlerinde ve anahtar kartlarında da kullanılan bir teknoloji olan radyo frekansı tanımlama (RFID) kullanarak çalışır.
Anahtar kartlarla, karttaki bir anten, alıcıdan RFID enerjisini alır ve bunu bir şifre oluşturmak için kullanır. Kart daha sonra bu şifreyi alıcıya geri gönderir.
BodyNET için araştırmacılar, RFID enerjisini ciltle birlikte genişleyebilen, büzüşebilen ve bükülebilen bir anten aracılığıyla iletmenin bir yolunu bulmak zorundaydı.
Bilim adamları bu anteni oluşturmak için metalik mürekkep kullandılar, ancak kısa süre sonra sinyalin antenin ve cildin sürekli hareketlerine ve dalgalanmalarına ayak uyduracak kadar güçlü olmadığını fark ettiler.
Bu nedenle, daha kararlı ve doğru sinyaller gönderecek yeni, daha güçlü bir RFID sistemi tasarladılar. Bu yenilikçi sistem ayrıca, okumaları alıcıdan bir akıllı telefona veya başka bir kablosuz cihaza göndermek için Bluetooth teknolojisini kullanır.
Araştırmacılar, sağlık uzmanlarının cihazı uyku sorunları ve kalp rahatsızlığı olan kişileri izlemek için kullanacağını umuyor. Ekip için sonraki adımlar, yamanın ter ve sıcaklığı nasıl tespit edebileceğini bulmaktır.
"Bir gün, bir kişinin normal davranışına müdahale etmeden fizyolojik verileri toplamak için bir tam vücut cilt sensörü dizisi oluşturmanın mümkün olacağını düşünüyoruz."
Prof. Zhenan Bao
