Его можно использовать во время физической активности и во время сна

N+1Наука

Гибкий датчик упростил мониторинг дыхания

Артем Моськин

Xue Feng et al./ Advanced Electronic Materials, 2020

Китайские ученые разработали компактный гибкий сенсор для мониторинга дыхания за счет разности температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Он автоматически обрабатывает сигнал и определяет остановку дыхания. Такой сенсор подходит для мониторинга дыхания через нос и через рот, а применять его можно как во время физических нагрузок, так и во время сна. Статья опубликована в журнале Advanced Electronic Materials.

Регулярное апноэ во сне (остановка дыхания во время сна более чем на десять секунд) приводит к дневной усталости и увеличивает риск повышенного давления, сердечного приступа, инсульта или проблем с печенью. Для медицинской диагностики этого заболевания необходим мониторинг дыхания, а проводят его сейчас двумя способами. Первый позволяет регистрировать дыхание с помощью датчиков непосредственно на лице: они измеряют температуру, влажность и изменение давления. Такой подход реализован в полисомнографе, который измеряет несколько разных физиологических параметров во время сна, но приносит некоторый дискомфорт пациенту.

Второй подход состоит в измерении движения грудной клетки или живота пациента при дыхании, и они уже есть в коммерческом использовании (например, Spire). Например, в прошлом году американские инженеры разработали специальную пижаму для сна, которая отслеживает частоту сердечных сокращений, дыхание и позу спящего человека.

Однако оба механических метода мониторинга часто подвержены ошибкам, вызванными произвольными движениями человека. Именно поэтому ученые пытаются создать компактный и точный датчик, который бы измерял дыхание человека и не мешал. Сюэ Фэн (Xue Feng) из Университета Цинхуа разработал гибкое устройство для мониторинга дыхания, работающее за счет разной температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Устройство состоит из датчика температуры, располагающегося под ноздрями пользователя, и интегральной схемы на гребне носа: положение датчика не стесняет движений пользователя, а его измерения от них не зависят.

Чтобы датчик переводил разность температур в циклы дыхания, ученые разработали термическую модель для предсказания паттерна дыхания. Они предположили, что скорость дыхательного потока синусоидальная, а поток температуры имеет ступенчатую зависимость. После моделирования дыхания при различных условиях исследователи заметили, что скорость потока меняется экспоненциально, в то время как средняя температура (среднее между максимальной и минимальной) остается постоянной. При это время ответа сенсора прямо пропорционально зависит от коэффициента конвекционного теплообмена, который, в свою очередь,

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Правила питания, которые спасут от осенней грусти Правила питания, которые спасут от осенней грусти

Что есть и пить осенью, чтобы чувствовать себя максимально энергичными

Psychologies
Физики впервые подтвердили регистрацию солнечных нейтрино CNO-цикла Физики впервые подтвердили регистрацию солнечных нейтрино CNO-цикла

Как уточнить состав звезды и подробнее изучить ядерные реакции в ее недрах?

N+1
Седьмой шейный позвонок: где живет воля? Седьмой шейный позвонок: где живет воля?

Точка Да Чуэй позволяет воздействовать на волю и энергию

Psychologies
Палеонтологи нашли в яйцах титанозавра аминокислоты вместо пептидов Палеонтологи нашли в яйцах титанозавра аминокислоты вместо пептидов

Ученые обнаружили, какие аминокислоты содержатся в скорлупе яиц титанозавра

N+1
10 уникальных прототипов ЗИЛ 10 уникальных прототипов ЗИЛ

Самые интересные и редкие прототипы завода имени Лихачёва

Популярная механика
Одиночество — вирус, который передается по наследству Одиночество — вирус, который передается по наследству

Как за последние 100 лет изменился образ одинокой женщины?

Psychologies
Что читать на выходных: отрывок из книги Жюдит Дюпортей «Любовь по алгоритму. Как Tinder диктует, с кем нам спать» Что читать на выходных: отрывок из книги Жюдит Дюпортей «Любовь по алгоритму. Как Tinder диктует, с кем нам спать»

Как Жюдит Дюпортей брала интервью у сооснователя Тиндера

Esquire
В чашке Петри вырастили человеческую кожу с волосами В чашке Петри вырастили человеческую кожу с волосами

В полученном органоиде сформировались не только основные слои кожи

N+1
Какие опасности таит в себе красное вино Какие опасности таит в себе красное вино

В чем заключаются главные опасности красного вина?

Популярная механика
Совсем не смешно Совсем не смешно

Как не превращать юмор в оружие буллинга?

Лиза
Подарок для списка Forbes: Путин предложил освободить зарубежный бизнес россиян от налоговой отчетности Подарок для списка Forbes: Путин предложил освободить зарубежный бизнес россиян от налоговой отчетности

Вмененный налог для богатых и индульгенция за небольшие деньги

Forbes
«Новая жизнь – новая я!» «Новая жизнь – новая я!»

Как похудеть с минимальными затратами и как тренироваться дома

Худеем правильно
Как король Болливуда смог заработать в Индии больше Брэда Питта и Тома Круза Как король Болливуда смог заработать в Индии больше Брэда Питта и Тома Круза

Почему стриминговые сервисы готовы платить индийским звездам миллионы долларов

Forbes
Как научиться защищать себя, если вы привыкли молча страдать? Как научиться защищать себя, если вы привыкли молча страдать?

Как перенастроить свои автоматические реакции и научиться открываться другим

Psychologies
7 преимуществ лени, названных экспертами (мы и не сомневались) 7 преимуществ лени, названных экспертами (мы и не сомневались)

Побездельничай себе во благо!

Playboy
Как появилась жизнь: кто был самым первым на нашей планете Как появилась жизнь: кто был самым первым на нашей планете

Поиск осязаемых следов первой жизни на нашей планете

Популярная механика
Кто первым начал коллекционировать картины в России? Кто первым начал коллекционировать картины в России?

Произведения живописи в России начали коллекционировать после XVIII века

Культура.РФ
14 вещей, которые навсегда ушли из нашей жизни 14 вещей, которые навсегда ушли из нашей жизни

Приглашаем тебя на поминки по промокашке

Maxim
11 роботов, созданных задолго до XX века 11 роботов, созданных задолго до XX века

Первого робота создал ещё Леонардо да Винчи

Maxim
Перепелиные яйца: польза для мужчин и рекомендации по употреблению Перепелиные яйца: польза для мужчин и рекомендации по употреблению

Маленькие и вкусные

Playboy
Функциональные связи мозга не дали развиться наркозависимости Функциональные связи мозга не дали развиться наркозависимости

Даже в группе риска — при наличии семейной истории и потреблении веществ

N+1
Маска, я тебя знаю: история противогаза Маска, я тебя знаю: история противогаза

Первая мировая породила не только химическое оружие, но и защиту от него

Популярная механика
Что можно найти в своем подвале: 4 пугающих истории Что можно найти в своем подвале: 4 пугающих истории

Покупая дом, где уже кто-то жил до вас, тщательно обследуйте каждый его уголок

Популярная механика
«Ожидаем новый передел»: глава группы «Везёт» о том, почему сделку с «Яндексом» нужно одобрить «Ожидаем новый передел»: глава группы «Везёт» о том, почему сделку с «Яндексом» нужно одобрить

Гендиректор «Везёт» Андрей Лукашевич рассказывает о сделке с «Яндекс.Такси»

Forbes
От любви до трагедии: история отношений Жанны Фриске и Дмитрия Шепелева От любви до трагедии: история отношений Жанны Фриске и Дмитрия Шепелева

15 июня 2020 года исполнилось ровно пять лет со дня смерти Жанны Фриске

Cosmopolitan
Прекрасные красные Прекрасные красные

Создание гастрономических пар с красными винами

Bones
Отрывок из книги Виталия Егорова «Люди на Луне» Отрывок из книги Виталия Егорова «Люди на Луне»

Книга «Люди на Луне. Главные ответы» рассказывает о полет Apollo

СНОБ
Наследник всех своих родных. Первые роли и личная жизнь Ивана Янковского Наследник всех своих родных. Первые роли и личная жизнь Ивана Янковского

Ивану Янковскому приходилось доказывать свою профессиональную состоятельность

Cosmopolitan
Чего ждать от плана восстановления российской экономики Чего ждать от плана восстановления российской экономики

Национальные цели развития можно забыть

СНОБ
«Дорога — это символ»: каким получился новый альбом БГ «Дорога — это символ»: каким получился новый альбом БГ

Как именно БГ чувствует наше общее время

РБК
Открыть в приложении