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

Стволовые клетки мозга обманули гематоэнцефалический барьер Стволовые клетки мозга обманули гематоэнцефалический барьер

Барьер между кровью и тканями головного мозга не так прочен, как считалось ранее

N+1
Петр Кабин хочет, чтобы кофе в стаканчиках продавался с бумажной крышкой. Большой бизнес в него не верит. Поверите вы? Петр Кабин хочет, чтобы кофе в стаканчиках продавался с бумажной крышкой. Большой бизнес в него не верит. Поверите вы?

Как монетизировать тренд на осознанность?

Inc.
6 способов защиты от болезни Альцгеймера 6 способов защиты от болезни Альцгеймера

Есть полезные привычки, которые помогут сохранить ясность ума

Psychologies
Идеальная парочка Идеальная парочка

Гастрономические принципы, которые могут прийти на выручку

Bones
Марк Юний Брут: принципиальный враг тирании Марк Юний Брут: принципиальный враг тирании

Марк Юний Брут не был ни инициатором, ни организатором покушения на Цезаря

Дилетант
Генпродюсер компании «Рики» Илья Попов создал культовых «Смешариков» и сделал Петербург столицей российской анимации. Генпродюсер компании «Рики» Илья Попов создал культовых «Смешариков» и сделал Петербург столицей российской анимации.

Чтобы создавать успешную анимацию — нельзя выходить из детства

Собака.ru
10 причин смотреть сериал 10 причин смотреть сериал

Жанр, триумфально вернувшийся на большие экраны и стриминговые сервисы

Esquire
Новые записки Хендрика Груна из амстердамской богадельни Новые записки Хендрика Груна из амстердамской богадельни

Главы из дневника Хендрика Груна — жителя амстердамского дома опеки

СНОБ
Как кино влияет на популярность винтажной моды Как кино влияет на популярность винтажной моды

Как фильмы разных эпох подстегивают интерес к винтажной культуре

GQ
10 ежедневных странностей нашего мозга 10 ежедневных странностей нашего мозга

Мелкие ошибки мозга случаются ежедневно, и мы даже успеваем к ним привыкнуть

Популярная механика
Фонд LETA Capital составил портрет типичного русскоязычного IT-предпринимателя на основе больших данных Фонд LETA Capital составил портрет типичного русскоязычного IT-предпринимателя на основе больших данных

Как выглядит среднестатистический IT-предприниматель?

Inc.
Габриэль Витткоп: Наследства Габриэль Витткоп: Наследства

Отрывок из нового романа французской писательницы Габриэль Витткоп

СНОБ
16 лучших мультфильмов всех времен (для любой возрастной категории) 16 лучших мультфильмов всех времен (для любой возрастной категории)

Анимационные фильмы снимают не только для детей

Esquire
Читка пьесы «Обморок» в «Зуме» Читка пьесы «Обморок» в «Зуме»

Как пространство «Зума» обрело силу и энергетику настоящего зрительного зала

СНОБ
Симптомы пищевой зависимости: 7 распространенных признаков Симптомы пищевой зависимости: 7 распространенных признаков

Неуправляемая потребность в вкусной еде — тревожный знак

РБК
Древнерусские новости Древнерусские новости

«Огонек» прочитал свеженайденные берестяные грамоты

Огонёк
Правила жизни Станислава Говорухина Правила жизни Станислава Говорухина

Правила жизни режиссера Станислава Говорухина

Esquire
Вогнать в краску Вогнать в краску

Осваиваем модный макияж и отвечаем на вопрос «А для чего же все это нужно?»

Psychologies
Жизнь в опале Жизнь в опале

Репортаж из мировой столицы опалов, города-прииска Кубер-Педи

Вокруг света
Рубен Варданян — о развитии сферы филантропии и методе кнута и пряника Рубен Варданян — о развитии сферы филантропии и методе кнута и пряника

Интервью с бизнесменом и филантропом Рубеном Варданяном

РБК
Пришел чужой штраф ГИБДД: что делать со странными письмами Пришел чужой штраф ГИБДД: что делать со странными письмами

Автомобилист стал регулярно получать чужие постановления о штрафах

РБК
Разработчики систем прослушки нарастили выручку на десятки процентов благодаря «закону Яровой» Разработчики систем прослушки нарастили выручку на десятки процентов благодаря «закону Яровой»

Как «закон Яровой» повлиял на рынок в 2019 году

Forbes
Клубничный бой: как Павел Грудинин бьется за «Совхоз имени Ленина» со структурами депутата-единоросса, приставами и чиновниками Клубничный бой: как Павел Грудинин бьется за «Совхоз имени Ленина» со структурами депутата-единоросса, приставами и чиновниками

В «Совхозе имени Ленина» уже третий год идут распри

Forbes
Мир черно-белый. Или нет? Мир черно-белый. Или нет?

Почему нам так важно разделить мир на черное и белое?

Psychologies
Рождение легенды Рождение легенды

Производство вычислений во всяком деле имеет важное значение

Наука и жизнь
Осознанность в сексе: как вернуть и усилить удовольствие? Осознанность в сексе: как вернуть и усилить удовольствие?

Слово «осознанность» у всех на устах. Но что она означает в сексе?

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.
Фотоомоложение лица:  ответы на все вопросы, результаты и личный опыт редактора Фотоомоложение лица:  ответы на все вопросы, результаты и личный опыт редактора

В чем суть фотоомоложения лица

Cosmopolitan
Больная тема Больная тема

В чем основные причины боли и дискомфорта во время интимной близости

Лиза
Как малому бизнесу поднять деньги с помощью краудфандинга Как малому бизнесу поднять деньги с помощью краудфандинга

Краудфандинг может быть полезен не только венчурной индустрии

Inc.
Открыть в приложении