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UMass Amherst科学家发明了新型感应眼罩

美国马萨诸塞州阿默斯特大学发明了生理感应睡衣的团队,现在推出了一种新型的轻巧眼罩,例如在日常环境中佩戴时,它可以毫不干扰地捕获脉搏,眼球运动和睡眠信号。

本周在《物质》杂志上撰文的资深作者是材料化学家,可穿戴电子实验室主任Trisha L. Andrew,计算机科学家Deepak Ganesan等。他们指出,“除了能够提高游戏和虚拟现实耳机的准确性和可用性之外,能够在单个可穿戴设备中跟踪脉搏和眼睛的运动将使人们能够进行大量睡眠和心理社会研究。”第一作者S. Zohreh Homayounfar将在本周的美国化学会在线秋季会议上介绍这一发现。

安德鲁指出,要在脸部或脸部附近记录健康和行为信号具有挑战性,因为大多数人对放置在脸部或头部的物体非常敏感,并会做出反应。Ganesan补充说:“到目前为止,在一件衣服中集成许多不同的传感元素似乎很繁重,尤其是在使用小型眼罩的时候。”

他们说,他们的轻巧,可定制的眼罩名为“ Chesma”,配有两种织物电极,可以简单地缝在各种预制衣服上,如果需要的话可以进一步缩小尺寸。这种功能使他们可以将电极集成到轻质的泡沫面罩中,以记录眼电位和心脏信号。他们的设计自动将电极放置在脸上,而无需定制。

正如由博士创建的视频中解释的那样。作为学生和第一作者S. Zohreh Homayounfar,该口罩包含五个基于银(Ag)线的水凝胶电极(称为tAgTrodes),这些电极将基于离子的生物信号转化为电流以及其他目标。研究人员利用气相沉积工艺来制造电极,包括所谓的首个可重复使用和可清洗的水凝胶成分,这将tAgTrode与其他同类产品区分开来。

在这里,安德鲁说她很自豪地指出“进行沉积过程的部分工作是由斯普林菲尔德技术社区学院的杰出学生艾默生T.亚历山大完成的”,她参加了带薪实习实验室,由欧莱雅美国女性参与科学计划资助。

面罩还包含一个位于动脉上方的织物压力传感器(PressION),用于监视脉搏,以作为心脏功能的代理,整个传感器连接到两个带有防水银线的微控制器作为连接器。另一位作者,博士。学生Ali Kiaghadi解释说:“一旦获取电极和传感器数据,就需要进行通信。我们的设计将原始数据传输到云中进行处理和数据可视化,这样我们就可以减少需要包含在其中的仪器数量面具本身。”

该团队在咀嚼,交谈以及各种头部和眼睛运动过程中,对受试者测试了新的眼罩。他们还使用同一台设备一年以上,经过15次清洗后性能并未下降。Homayounfar指出,tAgTrode“克服了商业湿电极的所有缺点,例如美学问题,不适感和洗涤稳定性,同时在长期重复使用期间保持了高且恒定的信噪比。”

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