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

Антиэйдж: говорит наука Антиэйдж: говорит наука

Какие из популярных теорий продления молодости действительно работают?

Домашний Очаг
«Дашь слабину, будет как в 90-е»: как владельцам телеграм-каналов защититься от вымогательства «Дашь слабину, будет как в 90-е»: как владельцам телеграм-каналов защититься от вымогательства

Могут ли «атаки ботов» нанести реальный вред владельцам телеграм-каналов?

Forbes
Мяу по-русски Мяу по-русски

Налаживая связь с человеком, кошки изменили тональность мяуканья

Популярная механика
Это нас не защитит: что не так с новым законопроектом о домашнем насилии? Это нас не защитит: что не так с новым законопроектом о домашнем насилии?

В чём разница между редакциями законопроекта о профилактике семейного насилия

Cosmopolitan
Опять залип... Опять залип...

Детей сегодня не оторвать от планшета, жалуются родители

Лиза
Как правильно бриться станком: преимущества разных видов и пошаговая инструкция Как правильно бриться станком: преимущества разных видов и пошаговая инструкция

Пора освоить этот необходимый скилл

Playboy
Он подсадил на десерты Александра Овечкина, Филиппа Киркорова и Егора Крида Он подсадил на десерты Александра Овечкина, Филиппа Киркорова и Егора Крида

Интервью с Ренатом Агзамовым – о тортах, тортах и ни о чем, кроме тортов

GQ
Изнасилования и скандалы в семье: личная жизнь популярных порноактрис из России Изнасилования и скандалы в семье: личная жизнь популярных порноактрис из России

Как живут героини фильмов для взрослых

Cosmopolitan

Звезды, которые не стеснялись говорить, что употребляли психотропные вещества

Cosmopolitan
98-й и 100-й бензин: в какие машины его лучше не заливать 98-й и 100-й бензин: в какие машины его лучше не заливать

Разбираем мифы о высокооктановом топливе

РБК
Государство выделит миллиард на минимизацию физических контактов россиян Государство выделит миллиард на минимизацию физических контактов россиян

Государство выделит миллиард в форме грантов на разработку любых приложений

Forbes
К звездам: лучшие фильмы про космос К звездам: лучшие фильмы про космос

Представляем подборку отличных фильмов о космосе

Esquire
Появление кори сдвинули на 1400 лет в прошлое Появление кори сдвинули на 1400 лет в прошлое

Скорее всего корь появилась, когда люди начали жить в крупных городах

N+1
Мужская марка, за которой стоит следить: нигерийские традиции на современный манер в коллекциях Kenneth Ize Мужская марка, за которой стоит следить: нигерийские традиции на современный манер в коллекциях Kenneth Ize

Кеннет Изедонмвен совмещает традиционное мастерство и дух времени

Esquire
Не учат в школе: эксперты — о том, чего недостает школьному образованию Не учат в школе: эксперты — о том, чего недостает школьному образованию

Почему основы риторики и психического здоровья важнее тригонометрии

РБК
Персики и кокосы: почему у русских и иностранцев разные представления о доверии и лояльности Персики и кокосы: почему у русских и иностранцев разные представления о доверии и лояльности

Разница менталитетов в таких вопросах, как доверие и лояльность на рабочем месте

Forbes
Балет и шоу «Танцы». Кто такая Татьяна Денисова? Балет и шоу «Танцы». Кто такая Татьяна Денисова?

На всю страну танцовщица прославилась благодаря шоу «Танцы»

Cosmopolitan
В черном, белом, нарядном и без штанов: как в разное время выходили на протесты В черном, белом, нарядном и без штанов: как в разное время выходили на протесты

Как одежда становилась символом сопротивления

Esquire
Геологическая модель поможет найти залежи водного льда на Луне Геологическая модель поможет найти залежи водного льда на Луне

Геологическая модель поможет в будущем при добыче водородного топлива

N+1
Как группа Intelligency из Белоруссии записала трек «Август», ставший одним из главных хитов TikTok Как группа Intelligency из Белоруссии записала трек «Август», ставший одним из главных хитов TikTok

Фронтмен Intelligency рассуждает о том, можно ли запланировать успех

Esquire
Как французский врач жил и лечил людей в Африке: отрывок из книги Жана-Мари Леклезио «Африканец» Как французский врач жил и лечил людей в Африке: отрывок из книги Жана-Мари Леклезио «Африканец»

Фрагмент из третьей главы – «Африканец», где автор рассказывает о своем отце

Esquire
Правила жизни Зинедина Зидана Правила жизни Зинедина Зидана

Правила жизни выдающегося французского футболиста и тренера Зинедина Зидана

Esquire
Что происходит с человеком при переохлаждении Что происходит с человеком при переохлаждении

Холод убивает не сразу

Популярная механика
Диета при сахарном диабете: что есть, чтобы сахар был в норме Диета при сахарном диабете: что есть, чтобы сахар был в норме

Сахарный диабет не означает, что тебе нужно срочно отказаться от всего вкусного

Cosmopolitan
Едят жир и худеют: звезды, которые выбрали кетодиету Едят жир и худеют: звезды, которые выбрали кетодиету

Эти знаменитости, сидящие на «кето», добились прекрасных результатов

Cosmopolitan
Ленин Бессмертный Ленин Бессмертный

Ленин жил! Ленин — жив! Ленин будет жить!

Дилетант
Синяя или зеленая: Зои Салдана и ее невероятные перевоплощения на экране Синяя или зеленая: Зои Салдана и ее невероятные перевоплощения на экране

Зои Салдана — талантливая актриса, которая еще не достигла карьерного пика

Cosmopolitan
Выбросила тысячи велосипедов и отдала проект конкуренту: Uber купила стартап Jump, но не справилась с его развитием Выбросила тысячи велосипедов и отдала проект конкуренту: Uber купила стартап Jump, но не справилась с его развитием

Почему Uber отказалась от велошеринга Jump

VC.RU
Мясник или гений: эксперименты «отца современной гинекологии» Мясник или гений: эксперименты «отца современной гинекологии»

Джеймс Марион Симс считается одной из самых противоречивых фигур в медицине

Популярная механика
Как безумный англичанин Фуллер строил пирамиды Как безумный англичанин Фуллер строил пирамиды

Джек Фуллер построил в Великобритании настоящую египетскую пирамиду

Популярная механика
Открыть в приложении