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

Сквирт или не сквирт: вопросы, советы, подводные камни Сквирт или не сквирт: вопросы, советы, подводные камни

Рассказываем, откуда берется струйный оргазм и на что он похож

Cosmopolitan
7 самых молодых женщин-миллиардеров 7 самых молодых женщин-миллиардеров

Выясняем, на чем основано состояние семи самых молодых и богатых женщин мира

РБК
Мяу по-русски Мяу по-русски

Налаживая связь с человеком, кошки изменили тональность мяуканья

Популярная механика
«Это была классная жизнь, но изматывающая». Почему женщины уходят из бизнеса в благотворительность «Это была классная жизнь, но изматывающая». Почему женщины уходят из бизнеса в благотворительность

Истории основательниц НКО: трудно ли резко сменить сферу деятельности?

Forbes
Немедленно удали: стартап, который обещает стереть ваши данные из сети, привлек $25 млн Немедленно удали: стартап, который обещает стереть ваши данные из сети, привлек $25 млн

Как поддерживают право пользователей стать невидимыми для корпораций

Forbes
Интересные факты о Сергее Эйзенштейне Интересные факты о Сергее Эйзенштейне

Эйзенштейн снял драму об Иване IV во время войны и попал в немилость к Сталину

Культура.РФ
Реформа федерализма 2.0. Почему Ненецкий округ не объединяется с Архангельской областью Реформа федерализма 2.0. Почему Ненецкий округ не объединяется с Архангельской областью

Почему жители НАО выступают против объединения

СНОБ
Мои четыре колеса, или Почему некоторые так привязываются к своим машинам Мои четыре колеса, или Почему некоторые так привязываются к своим машинам

Автомобиль для многих становится не просто средством передвижения

Psychologies
Сочный краешек Европы Сочный краешек Европы

Жизнь в Португалии течет размеренно и неторопливо

Лиза
10 фактов о Спасском соборе 10 фактов о Спасском соборе

Как собор менял свой облик и как его едва удалось спасти от полного разрушения

Культура.РФ
Семья карьере не помеха! Семья карьере не помеха!

Иногда профессиональному росту мешает не личная жизнь, а ее отсутствие

Лиза
10 самых скандальных фильмов всех времен 10 самых скандальных фильмов всех времен

Жестокие, провокационные и (неспроста) запрещенные к прокату ленты

Esquire
«Моя собака Идиот»: еще раз о кризисе среднего возраста «Моя собака Идиот»: еще раз о кризисе среднего возраста

Искренний и настоящий фильм француза Ивана Атталя

Psychologies
Как борода спасает от удара в челюсть: естественный щит Как борода спасает от удара в челюсть: естественный щит

Растительность на лице не только красоты ради, но и для практичности

Популярная механика
Редчайших в мире приматов обнаружили по зову любви Редчайших в мире приматов обнаружили по зову любви

На острове Хайнань обнаружили влюбленную пару хайнаньских гиббонов

National Geographic
Что любил есть Николай Гоголь? Что любил есть Николай Гоголь?

Николай Гоголь не отличался крепким здоровьем, но очень любил поесть

Культура.РФ
«Пользователи ищут славы и денег»: старое интервью сооснователя Musical.ly о создании и монетизации сообщества «Пользователи ищут славы и денег»: старое интервью сооснователя Musical.ly о создании и монетизации сообщества

Интервью основателя Musical.ly до объединения с TikTok

VC.RU
«Я никогда не занимался бизнесом, чтобы зарабатывать деньги». Ричард Брэнсон — о неудачах, репутации и счастье «Я никогда не занимался бизнесом, чтобы зарабатывать деньги». Ричард Брэнсон — о неудачах, репутации и счастье

Ричард Брэнсон — о целях бизнеса, правилах делегирования и управления компанией

Inc.
Свободно владею: истории россиян, унаследовавших двух живых черепах, чемодан хозяйственного мыла и другие богатства Свободно владею: истории россиян, унаследовавших двух живых черепах, чемодан хозяйственного мыла и другие богатства

О наследстве, как символе внезапного счастья, рассказывают граждане

Esquire
5 причин не ставить горячую еду в холодильник 5 причин не ставить горячую еду в холодильник

Решили поставить горячий суп в холодильник? Узнайте почему этого делать нельзя

CHIP
Как правильно хранить хлеб: несколько полезных советов Как правильно хранить хлеб: несколько полезных советов

Всем хорош хлеб, одна беда - хранится недолго и быстро портится.

Популярная механика
Маленькие хитрости: 5 вещей, которые облегчат уход за одеждой Маленькие хитрости: 5 вещей, которые облегчат уход за одеждой

В том, как правильно ухаживать за одеждой, нет ничего сложного

Esquire
5 черепно-мозговых травм, породивших гениев 5 черепно-мозговых травм, породивших гениев

Савантизм — состояние, которое приводит к появлению выдающихся способностей

Популярная механика
Уехать или остаться. Где учатся дети российских предпринимательниц Уехать или остаться. Где учатся дети российских предпринимательниц

Как современные деловые женщины выбирают образование для своих детей

Forbes
Муммия с виллы в Чивите Джулиане Муммия с виллы в Чивите Джулиане

Чем занимались сотрудники археологического парка Помпей во время карантина

N+1
Секс à la russe Секс à la russe

Откровенный разговор колумниста ELLE Арины Холиной о русском сексе

Elle
Галапагосский секс-гигант Диего вернулся домой после десятилетий жизни в неволе Галапагосский секс-гигант Диего вернулся домой после десятилетий жизни в неволе

Впечатляющее путешествие галапагосской черепахи

National Geographic
На Титане нашли следы свежих извержений и высохшие озера На Титане нашли следы свежих извержений и высохшие озера

Ученые провели два независимых исследования о спутнике Сатурна

National Geographic
Жизнь в «пузыре». Почему важно окружать себя людьми, которые на вас вообще не похожи Жизнь в «пузыре». Почему важно окружать себя людьми, которые на вас вообще не похожи

Как привычка общаться с людьми со схожими взглядами может мешать руководителю

Forbes
В сердцах шимпанзе обнаружили кости В сердцах шимпанзе обнаружили кости

В сердце шимпанзе впервые обнаружили костные структуры

N+1
Открыть в приложении