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

Одним движением глаз Одним движением глаз

Простая, но эффективная техника, которая поможет отпустить прошлое

Лиза
Исследователи и киллеры. Как использовать психотипы геймеров в любом бизнесе Исследователи и киллеры. Как использовать психотипы геймеров в любом бизнесе

Бизнес давно использует геймификацию для решения разных задач

Inc.
Джордж Оруэлл Джордж Оруэлл

Правила жизни Джорджа Оруэлла

Esquire
От любви до трагедии: история отношений Жанны Фриске и Дмитрия Шепелева От любви до трагедии: история отношений Жанны Фриске и Дмитрия Шепелева

15 июня 2020 года исполнилось ровно пять лет со дня смерти Жанны Фриске

Cosmopolitan
Как благодаря карантинным мерам и инстаграму взлетает бренд тату-перчаток Glove.me Как благодаря карантинным мерам и инстаграму взлетает бренд тату-перчаток Glove.me

Как себя чувствует в карантине бизнес по изготовлению люксовых тату-перчаток?

Inc.
Зачем какие-то активисты борются за равенство? Зачем какие-то активисты борются за равенство?

Каждый из нас сталкивается с дискриминацией

GQ
Кимин Ким Кимин Ким

Кимин Ким стал премьером Мариинского театра в 23 года

Собака.ru
Женщина, которая со всем не согласна: как лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Арнольд переворачивает науку с ног на голову Женщина, которая со всем не согласна: как лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Арнольд переворачивает науку с ног на голову

Почему так важны открытия Фрэнсис Арнольд?

Forbes
Время Стрельца. Летнее небо Время Стрельца. Летнее небо

Лето — наилучшее время для наблюдения за созвездием Стрельца

Наука и жизнь
«А вдруг не получится?»: как справиться с боязнью нового «А вдруг не получится?»: как справиться с боязнью нового

Научиться чему-либо, не совершая ошибок, невозможно

Psychologies
Поощрять и вдохновлять. Как прокачать инновационное мышление команды и удержать талантливых специалистов Поощрять и вдохновлять. Как прокачать инновационное мышление команды и удержать талантливых специалистов

Почему важно мыслить новаторски и поощрять к этому других

РБК
Чем опасен искусственный интеллект и почему сверхразум может уничтожить людей всего за одну секунду Чем опасен искусственный интеллект и почему сверхразум может уничтожить людей всего за одну секунду

Почему сверхразум может уничтожить людей всего за одну секунду

Esquire
Геохимики открыли новую модификацию полевого шпата Геохимики открыли новую модификацию полевого шпата

Новые модификации шпатов могут существовать на более глубоких слоях литосферы

N+1
Почему PlayStation 5 не поразила нас до глубины души, как мы этого ожидали Почему PlayStation 5 не поразила нас до глубины души, как мы этого ожидали

Совсем скоро игровой процесс изменится кардинально

GQ
Как говорить с детьми о новом партнере Как говорить с детьми о новом партнере

Когда и как представить друг другу самых важных людей в вашей жизни?

Psychologies
6 продуктов, улучшающих работу мозга (стань умнее и продуктивнее) 6 продуктов, улучшающих работу мозга (стань умнее и продуктивнее)

Пора подзарядиться!

Playboy
Как Как

Сибирские ученые исследуют генотип, который отвечает за высокое качество молока

Популярная механика
Алина Болотина Алина Болотина

Супермодель из Петербурга делает больше показов, чем Белла Хадид

Собака.ru
16 случаев радикальных превращений 16 случаев радикальных превращений

Яркие метаморфозы этого мира

Maxim
Сезон вампиров: как и почему кусают слепни Сезон вампиров: как и почему кусают слепни

Представители самых мерзких кусачих насекомых, которые портят нам жизнь до осени

Популярная механика
Крепостные театры русских дворян Крепостные театры русских дворян

История крепостных театров, их владельцев и бесправных актеров

Культура.РФ
Менторство. Как оно помогает карьере повара Менторство. Как оно помогает карьере повара

Важный аспект развития молодых поваров – это обмен опытом со старшими коллегами

Bones
Хорошая плитка Хорошая плитка

Темный шоколад помогает справляться с хронической усталостью

Добрые советы
Эффект Новой Земли, или История одного миража Эффект Новой Земли, или История одного миража

Эффект Новой Земли — так называется редкое оптическое явление

Наука и жизнь
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
Dark Kitchen: Продукт без границ Dark Kitchen: Продукт без границ

Встречайте проект Dark Kitchen — кухню без зала и сервиса

Bones
Дед мороз и лето Дед мороз и лето

Рассказываем, как правильно ухаживать за холодильником

Лиза
Как появилась жизнь: кто был самым первым на нашей планете Как появилась жизнь: кто был самым первым на нашей планете

Поиск осязаемых следов первой жизни на нашей планете

Популярная механика
Физики впервые подтвердили регистрацию солнечных нейтрино CNO-цикла Физики впервые подтвердили регистрацию солнечных нейтрино CNO-цикла

Как уточнить состав звезды и подробнее изучить ядерные реакции в ее недрах?

N+1
Палеонтологи нашли в яйцах титанозавра аминокислоты вместо пептидов Палеонтологи нашли в яйцах титанозавра аминокислоты вместо пептидов

Ученые обнаружили, какие аминокислоты содержатся в скорлупе яиц титанозавра

N+1
Открыть в приложении