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

Назло суперфудам Назло суперфудам

Среди простых продуктов есть настоящие чемпионы по содержанию витаминов

Лиза
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
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Какие опасности таит в себе красное вино Какие опасности таит в себе красное вино

В чем заключаются главные опасности красного вина?

Популярная механика
«Волшебная кнопка»: точка, которая включает голову «Волшебная кнопка»: точка, которая включает голову

Китайские медики считают, что на теле есть точка, отвечающая за ясность мышления

Psychologies
Как привлекать клиентов и продавать с помощью YouTube. Опыт Skyeng Как привлекать клиентов и продавать с помощью YouTube. Опыт Skyeng

Для чего нужно создавать корпоративный видеоканал и как сделать его полезным?

Inc.
Илья Хржановский: Вокруг «Дау», безусловно, идет травля Илья Хржановский: Вокруг «Дау», безусловно, идет травля

Режиссер «Дау» — о самом скандальном фильме 2019 года и увольнении Аркус

СНОБ
Планетарная оборона: что делать, если на нас летит астероид Планетарная оборона: что делать, если на нас летит астероид

Наша планета несчетное число раз сталкивалась с астероидами и кометами

Популярная механика
Педикюр самостоятельно: типичные ошибки и лайфхаки для стойкости результата Педикюр самостоятельно: типичные ошибки и лайфхаки для стойкости результата

Как привести в порядок пальчики на ногах самостоятельно?

Cosmopolitan
У лондонских лисиц обнаружили признаки одомашнивания У лондонских лисиц обнаружили признаки одомашнивания

Изменения лондонских лисиц, которые характерны для многих домашних животных

N+1
Кража с обломом. 20 cамых смешные ограбления двухтысячных Кража с обломом. 20 cамых смешные ограбления двухтысячных

Идиотами оказываются то грабители, то пострадавшие

Maxim
Как половчанки породнили Русь и степь Как половчанки породнили Русь и степь

Рассказы о непримиримой вражде русских князей и кочевников сильно преувеличены

Дилетант
Монофизиты: божественное, слишком божественное Монофизиты: божественное, слишком божественное

Расколы и ереси. Проект Сергея Ходнева

Weekend
«Детские» русские традиции «Детские» русские традиции

Как можно было «застричь язык» ребенку и кому дарить подарок на первый зубик?

Культура.РФ
35 откровенных вопросов, которые стоит задать своей девушке (чтобы узнать, что ей нравится в постели) 35 откровенных вопросов, которые стоит задать своей девушке (чтобы узнать, что ей нравится в постели)

Открытое общение между любовниками — залог более приятного секса

Playboy
Программа восстановления лесов в Чили привела к вырубке некоторых лесов под плантации Программа восстановления лесов в Чили привела к вырубке некоторых лесов под плантации

Без вмешательства человека леса запасли бы больше углерода

N+1
5 невероятно дорогих и странных опций для автомобилей 5 невероятно дорогих и странных опций для автомобилей

Список, дорогих вещей для авто, о которых большинство даже не слышало

Maxim
Назад в 2000-й: бензин по 7 рублей, строительство ТТК и массовые иномарки Назад в 2000-й: бензин по 7 рублей, строительство ТТК и массовые иномарки

С чего начался XXI век в автомобильной отрасли России

РБК
«Умная» сортировка и никаких «лишних» писем за $99 в год: Basecamp представила бета-версию почтового сервиса Hey «Умная» сортировка и никаких «лишних» писем за $99 в год: Basecamp представила бета-версию почтового сервиса Hey

Какой должна быть электронная почта

VC.RU
«Важна любая копейка». Владельцы модных бизнесов — о новой реальности «Важна любая копейка». Владельцы модных бизнесов — о новой реальности

Представители модной индустрии о том, как они переживают кризис

РБК
Перестройка 2.0 Перестройка 2.0

Соосновательница Novikov School делится прогнозами о будущем ресторанной сферы

РБК
Финская и русская любовь Вилле Хаапасало Финская и русская любовь Вилле Хаапасало

Кому может не понравится брутальный, но в то же время милый финский парень?

Cosmopolitan
Закат Византийской империи Закат Византийской империи

Одна из глав книги «Краткая история: Византийская империя»

СНОБ
Как протестовать в эпоху большого брата Как протестовать в эпоху большого брата

Правоохранительные органы могут следить за каждым вашим шагом

GQ
Лет ми рид: 5 простых правил, которые помогут вам начать читать по-английски Лет ми рид: 5 простых правил, которые помогут вам начать читать по-английски

Инструкция для тех, кто еще не читает по-английски, но очень хочет начать

Esquire
Что скрывает вечная мерзлота: залежи метана в термокарстовых озерах Что скрывает вечная мерзлота: залежи метана в термокарстовых озерах

Ученые исследовали процессы образования и окисления метана

Популярная механика
«Люди на Луне. Главные ответы» «Люди на Луне. Главные ответы»

Был ли достаточно развит технический уровень в 1960-е годы для полета на Луну

N+1
Тараканы: откуда они берутся в доме и куда уходят Тараканы: откуда они берутся в доме и куда уходят

Выясняем, откуда тараканы пришли в наши дома – и куда пропали теперь

Популярная механика
Инвестировали, спасали бизнес и готовились к переделу: как вели себя состоятельные клиенты ВТБ в кризис Инвестировали, спасали бизнес и готовились к переделу: как вели себя состоятельные клиенты ВТБ в кризис

Что делали состоятельные клиенты ВТБ во время кризиса

Forbes
Заплатить 25 тысяч рублей, чтобы поехать строить причал в деревне в Карелии: история турагентства «Альтуризм» Заплатить 25 тысяч рублей, чтобы поехать строить причал в деревне в Карелии: история турагентства «Альтуризм»

«Альтуризм» предлагает провести выходные в российской глубинке

VC.RU
Открыть в приложении