2021-04-23
 
户外使用的可穿戴设备和生物传感器需要创新的设计和新颖的材料
2021年04月23日   阅读量:4616

诸如健身追踪器和生物传感器之类的可穿戴电子设备对于医疗保健应用和研究非常有前途。


它们可用于实时测量相关的生物信号并无线发送收集的数据,开辟了新的方式来研究我们的身体对不同类型的活动和运动的反应。


但是,大多数穿戴式设备都面临一个共同的敌人:热量。


户外使用的可穿戴设备和生物传感器需要创新的设计和新颖的材料 中网时尚,stylechina.com


由于各种原因,热量会积聚在可穿戴设备中。与使用者的皮肤紧密接触的操作就是其中之一。据说这些热量来自内部来源。


相反,当设备在户外佩戴时,日光会充当巨大的外部热源。这些源的组合很容易使可穿戴设备的温度升高到不仅使用户不舒服的水平,而且还会导致错误的读数和测量结果。


不幸的是,研究人员无法完全解决这个问题。用于可穿戴设备的大多数可用散热器和耗散器均基于薄金属层,该薄金属层会阻挡电磁信号,从而阻碍无线通信。


在最近发表于《先进科学》上的一项研究中,韩国和美国的科学家开发了一种创新的解决方案来对抗可穿戴生物传感器中的热量。


该团队由韩国光州科技学院(GIST)的Young Min Song教授领导,生产了一种纳米/微孔聚合物(NMVP),这是一种由两种多孔聚合物制成的柔性非金属冷却器:聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯。


所得材料具有许多吸引人的品质。首先,它在太阳光谱中具有近100%的反射率,这意味着它几乎反射了所有阳光。


其次,它在被称为大气窗口的频率范围内具有高发射率。因此,该材料可以轻松地将多余的热量散发到大气中,从而有助于将其冷却下来。最后,新型聚合物的良好机械性能使其适用于户外可穿戴设备。


为了测试其创新的有效性,科学家们建造了一种配有基于NMVP的冷却器的贴片式组织血氧仪。得益于冷却器的卓越性能,他们的可穿戴生物传感器可以比传统的血氧仪更准确地从外部测量血液中的氧气浓度,同时还能保持更低的温度。


宋教授评论说:“我们的方法是在可穿戴设备中同时考虑内部和外部热源且没有阻碍无线通信的成功热管理的首次展示。”


这项研究的有希望的结果可能为可穿戴设备和生物传感器的广泛采用铺平道路,这将成为健康监测和运动员训练的有力工具。


展望未来,宋教授评论道:“我们灵活的辐射冷却策略将有助于带来受热保护的类似皮肤的电子设备,这反过来将使人体监测变得不引人注目且难以察觉。”


未来,“酷玩小玩意”一词可能会获得全新的含义!



免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国风格网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。邮箱:service@cnso360.com