3D打印“耳机”传感器监测生命体征

3D打印“耳机”传感器监测生命体征

健身跟踪腕带和手镯主要用于计数步骤并监测心率和生命体征。现在,工程师们已经制作出了可以佩戴在耳朵上的三维印刷传感器,以连续跟踪核心体温,以达到健康和医疗需求。

“ 耳环 ”也可用作助听器。加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学教授阿里·贾维(Ali Javey)说,这可能是感应其他重要体征的平台  

核心体温是发烧,失眠,疲劳,代谢功能和抑郁等健康问题的基本指标。Javey说,连续测量对  婴儿,老人和病情严重的人来说至关重要。 但是现在可以使用腕带和软补丁的穿戴式传感器来监测皮肤温度,这可以随环境而变化,并且通常与体温不同。

可以使用侵入性口腔或直肠读数测量体温。耳温度计测量从鼓膜发射的红外能量,并且比更具侵入性的装置更容易使用。这是Javey和他的同事为他们的耳机传感器所采用的路线,在ACS传感器杂志上报道

为了定制适合个人的耳朵,团队使用柔性材料和3D打印机打印传感器。首先,他们使用可拉伸聚合物印刷了一个纱布,圆盘状的基底。该基座包含微小的通道,研究人员将液体金属注入液体金属,以形成电气互连代替金属线。它还具有用于红外传感器的凹槽; 微处理器; 以及将温度读数传输到智能手机应用的蓝牙模块。他们将小工具打包成3D打印机。

因为设备覆盖耳朵,所以可能会影响听力,Javey说。所以工程师还嵌入了一个由麦克风制成的骨传导助听器; 数据处理电路; 用于调节音量的电位器; 和致动器。执行器坐在寺庙旁边,将声音转换成振动,将其通过颅骨传递到内耳。

耳机可以准确测量在加热或冷却到各种温度的房间中穿着的志愿者的核心体温,以及在固定式自行车上锻炼时。

他说:“它可以连续使用约12小时,无需充电。” “将来通过使用低功耗电子元件(包括蓝牙模块)可以进一步降低功耗。”

研究人员计划通过集成用于测量脑电图,心率和血氧水平的传感器来增加设备的功能  他们还计划在各种环境中进行测试。

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