«Временную татуировку» превратили в стетоскоп — Naked Science
17.11.2016
5 минут
Редакция

«Временную татуировку» превратили в стетоскоп

Американские ученые разработали носимый механо-акустический датчик, который может использоваться в диагностике внутренних органов. Результаты исследования представлены в журнале Science.

Одно из основных направлений современного материаловедения — миниатюрные эластичные интерфейсы, форм-фактор которых соответствует временной татуировке. За счет низких плотности и электрического сопротивления они могут размещаться, например, на коже для измерения ее проводимости и иметь различный «рисунок». Однако механо-акустические свойства таких «татуировок» изучены недостаточно. Прототипы, позволяющие регистрировать звук, были громоздкими и не обладали нужной чувствительностью.

 

В своей работе ученые из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейне и других учреждений представили новый тип носимого сенсора. Он состоит из коммерческой маломощной микроэлектромеханической системы (МЭМС) с акселерометрами, резисторами и конденсаторами, заключенной в два слоя силиконового каучука. Функцию подложки выполняет липкая эластомерная оболочка, а электродов — медные пластинки. Толщина датчика составляет 20 миллиметров, вес — 213,6 грамма, по горизонтальной плоскости он может растягиваться на 25 процентов.

 

На первом этапе сенсор тестировался на различных частях тела: шее, груди и животе. Результаты показали, что он может фиксировать такие параметры, как открытие и закрытие клапанов сердца, кровоток в сонной артерии, вибрации голосовых связок и даже активность желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Затем датчик испытывался на пациентах со вспомогательным вентрикулярным устройством (имплантируется при аритмии). С помощью новой системы авторы сумели обнаружить в сосудах участников потенциально опасные тромбы.

 

Эксперимент с интерфейсом «человек-машина». / © Yuhao Liu et al., Scince, 2016

 

Наконец система тестировалась как элемент интерфейса «человек-машина». С помощью сенсора, размещенного в районе кадыка, доброволец мог подавать голосовые команды компьютеру во время игры в Pac-Man. Точность распознавания слов при этом составила 90 процентов. По словам ученых, показатель можно улучшить за счет дополнительного оборудования и более широкой полосы пропускания. Описанный способ распознавания голоса может использоваться в других аналогичных системах, например для управления дронами и биопротезами.

 

Кроме того, чувствительность акселерометров в сенсоре может быть повышена до двух килогерц — это позволит ему распознавать весь спектр вибраций человеческого голоса. В таком случае датчик может использоваться как микрофон. Сейчас он настроен на 0,5–550 герц, что соответствует звукам, которые характерны для жизненно важных органов.

 

Позавчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

Вчера, 18:58
37 минут
Александр Березин

Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые. Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.

Вчера, 11:52
4 минуты
Сергей Васильев

В янтаре сохранились не только перья динозавров, но и пившие их кровь насекомые мелового периода.

Позавчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

7 декабря
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

8 декабря
24 минуты
Редакция

Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Позавчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: