Tendemos a dar por sentado la función protectora de nuestra piel, ignorando sus otros roles en señalar sutilezas como un corazón que late o un ataque de vergüenza.
Ahora, los ingenieros de Stanford han desarrollado una forma de detectar señales fisiológicas que emanan de la piel con sensores que se adhieren como curitas y transmiten lecturas inalámbricas a un receptor sujeto a la ropa.
Para demostrar esta tecnología portátil, los investigadores colocaron sensores en la muñeca y el abdomen de un sujeto de prueba para monitorear el pulso y la respiración de la persona al detectar cómo su piel se estiraba y contraía con cada latido o respiración. Del mismo modo, calcomanías en los codos y la personalas rodillas rastrearon los movimientos de brazos y piernas midiendo el ajuste o la relajación de la piel cada vez que se flexionaba el músculo correspondiente.
Zhenan Bao, el profesor de ingeniería química cuyo laboratorio describió el sistema en un artículo del 15 de agosto en Electrónica de la naturaleza , cree que esta tecnología portátil, que ellos llaman BodyNet, se usará primero en entornos médicos como el monitoreo de pacientes con trastornos del sueño o afecciones cardíacas. Su laboratorio ya está tratando de desarrollar nuevos adhesivos para detectar el sudor y otras secreciones para rastrear variables comocomo la temperatura corporal y el estrés. Su objetivo final es crear una serie de sensores inalámbricos que se adhieran a la piel y funcionen junto con la ropa inteligente para rastrear con mayor precisión una variedad más amplia de indicadores de salud que los teléfonos inteligentes o relojes que usan los consumidores en la actualidad.
"Creemos que algún día será posible crear una matriz de sensores de piel de cuerpo completo para recopilar datos fisiológicos sin interferir con el comportamiento normal de una persona", dijo Bao, quien también es profesor de KK Lee en la Escuela de Ingeniería.
Estirable, cómodo, funcional
Los académicos posdoctorales Simiao Niu y Naoji Matsuhisa lideraron el equipo de 14 personas que pasó tres años diseñando los sensores. Su objetivo era desarrollar una tecnología que fuera cómoda de usar y que no tuviera baterías o circuitos rígidos para evitar que las pegatinas se estiren ycontraer con la piel.
Su diseño final cumplió con estos parámetros con una variación de la tecnología RFID identificación por radiofrecuencia utilizada para controlar la entrada sin llave a las habitaciones cerradas. Cuando una persona sostiene una tarjeta de identificación en un receptor RFID, se recoge una antena en la tarjeta de identificaciónuna pequeña cantidad de energía RFID del receptor y la usa para generar un código que luego envía de vuelta al receptor.
La calcomanía BodyNet es similar a la tarjeta de identificación: tiene una antena que recoge un poco de la energía RFID entrante de un receptor en la ropa para alimentar sus sensores. Luego toma lecturas de la piel y las envía de vuelta a los alrededoresreceptor.
Pero para que la pegatina inalámbrica funcione, los investigadores tuvieron que crear una antena que pudiera estirarse y doblarse como la piel. Lo hicieron imprimiendo tinta metálica en una pegatina de goma. Sin embargo, cada vez que la antena se doblaba o estiraba, esos movimientoshizo su señal demasiado débil e inestable para ser útil.
Para solucionar este problema, los investigadores de Stanford desarrollaron un nuevo tipo de sistema RFID que podía transmitir señales fuertes y precisas al receptor a pesar de las fluctuaciones constantes. El receptor alimentado por batería luego usa Bluetooth para cargar periódicamente datos de las pegatinas a un teléfono inteligente, computadora u otro sistema de almacenamiento permanente.
La versión inicial de las pegatinas se basaba en pequeños sensores de movimiento para tomar lecturas de respiración y pulso. Los investigadores ahora están estudiando cómo integrar el sudor, la temperatura y otros sensores en sus sistemas de antena.
Para mover su tecnología más allá de las aplicaciones clínicas y en dispositivos amigables para el consumidor, los investigadores deben superar otro desafío: mantener el sensor y el receptor cerca uno del otro. En sus experimentos, los investigadores colocaron un receptor en la ropa justo encima de cada sensorLos pares uno a uno de sensores y receptores estarían bien en el monitoreo médico, pero para crear un BodyNet que alguien pueda usar mientras hace ejercicio, las antenas tendrían que estar entretejidas en la ropa para recibir y transmitir señales sin importar dónde una persona se pegue.sensor.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Stanford . Original escrito por Tom Abate. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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