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

Грядки с фантазией Грядки с фантазией

Простые и необычные идеи по выращиванию урожая на любимом дачном участке

Лиза
Стимуляция гипоталамуса ввела мышей в оцепенение Стимуляция гипоталамуса ввела мышей в оцепенение

Нейроны, обеспечивающие спячку, есть даже у тех, кто никогда в нее не впадает

N+1
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
12 бездонных фактов о Кольской сверхглубокой скважине 12 бездонных фактов о Кольской сверхглубокой скважине

По одному факту на каждый километр, пробуренный советскими геологами!

Maxim
Едко, токсично, опасно: какую бытовую химию нельзя смешивать Едко, токсично, опасно: какую бытовую химию нельзя смешивать

Эти средства доступны, эффективны и очень часто применяются в быту

Популярная механика
10 фильмов, из-за которых критики разругались со зрителями 10 фильмов, из-за которых критики разругались со зрителями

Мнение кинокритиков и зрителей порой расходится кардинально

Maxim
В чем ждать перемен. Как одеваться в стиле Виктора Цоя В чем ждать перемен. Как одеваться в стиле Виктора Цоя

Сейчас мы научим тебя быть Виктором Цоем.

Maxim
Посмертные приключения тела: что происходит с останками знаменитостей Посмертные приключения тела: что происходит с останками знаменитостей

Некоторым знаменитостям удалось продолжить свое посмертное существование

Популярная механика
Трофейный автопарк СССР. Какие машины вывезли из Германии Трофейный автопарк СССР. Какие машины вывезли из Германии

Трофейные автомобили, которые оставили свой след в истории СССР

РБК
Как относились друг к другу Тютчев и Фет? Как относились друг к другу Тютчев и Фет?

Тютчев и Фет не только были знакомы, но и относились друг к другу с теплом

Культура.РФ
Антиоксиданты в кишечнике помогли дрозофилам не умереть без сна Антиоксиданты в кишечнике помогли дрозофилам не умереть без сна

Связи мозга с этим эффектом не нашли

N+1
Что нужно знать о декабристах Что нужно знать о декабристах

Феномен декабристов в цифрах и фактах

Культура.РФ
Балет и шоу «Танцы». Кто такая Татьяна Денисова? Балет и шоу «Танцы». Кто такая Татьяна Денисова?

На всю страну танцовщица прославилась благодаря шоу «Танцы»

Cosmopolitan
Топологическая квантовая коррекция ошибок избавилась от дистилляции Топологическая квантовая коррекция ошибок избавилась от дистилляции

Квантовая коррекция ошибок поможет выполнять устойчивые квантовые операции

N+1
Мягкое ископаемое яйцо из Антарктиды приписали семиметровому мозазавру Мягкое ископаемое яйцо из Антарктиды приписали семиметровому мозазавру

Найдено самое крупное из известных яиц с мягкой скорлупой

N+1
Пять экранизаций русских книг, которые мы ждем в 2020 году Пять экранизаций русских книг, которые мы ждем в 2020 году

Пять современных русских романов, экранизацию которых мы очень ждем прямо сейчас

Esquire
Идем по грибы Идем по грибы

Как по ошибке не положить в корзинку ложный и опасный гриб

Лиза
Секретная оценка Tinder и как она работает Секретная оценка Tinder и как она работает

Отрывок из книги «Любовь по алгоритму. Как Tinder диктует, с кем нам спать»

СНОБ
Как огурчик! Как огурчик!

За 7 дней на этой диете ты потеряешь до 4 кг лишнего веса

Лиза
Как устроено человеческое сознание Как устроено человеческое сознание

Как работают главные механизмы нашего сознания?

Популярная механика
Женщины — демократичные, мужчины — авторитарные. Почему большинство россиян волнует не пол, а возраст начальника Женщины — демократичные, мужчины — авторитарные. Почему большинство россиян волнует не пол, а возраст начальника

Есть ли различия в стиле руководства между мужчинами и женщинами?

Forbes
Кто из режиссеров снимает рекламу для Gucci, Saint Laurent и Prada Кто из режиссеров снимает рекламу для Gucci, Saint Laurent и Prada

Лучшие рекламные ролики, которые по праву можно считать произведениями искусства

GQ
«Синдром гуру»: как мы творим себе кумиров «Синдром гуру»: как мы творим себе кумиров

Духовные поиски — занятие благородное, но на этом пути подстерегают ловушки

Psychologies
У лондонских лисиц обнаружили признаки одомашнивания У лондонских лисиц обнаружили признаки одомашнивания

Изменения лондонских лисиц, которые характерны для многих домашних животных

N+1
Симон Манукян: «С помощью YouTube ты ничему не научишься!» Симон Манукян: «С помощью YouTube ты ничему не научишься!»

Ведущий преподаватель парижское школы о том, чему стоит обучиться повару

Bones
«Сделать летающую машину — не самое сложное». Илон Маск — о будущем «Сделать летающую машину — не самое сложное». Илон Маск — о будущем

Глава SpaceX часто высказывается о конкуренции с русскими в области космоса

РБК
В уютном офисе пусть сидят бумеры: как поколение Z выбирает работу В уютном офисе пусть сидят бумеры: как поколение Z выбирает работу

Чего же хотят зумеры?

Forbes
Почему мужчины нас не понимают и как это изменить Почему мужчины нас не понимают и как это изменить

Как партнер воспринимает наше поведение и что мы можем изменить?

Psychologies
Каланы повысят продуктивность морских экосистем и помогут экономике Канады Каланы повысят продуктивность морских экосистем и помогут экономике Канады

Почему восстанавливать численность морских экосистем можно и нужно

N+1
В России создали сорбент для очистки воды от радиоактивных элементов В России создали сорбент для очистки воды от радиоактивных элементов

Ученые ДВФУ и ДВО РАН разработали сорбент для извлечения радиоактивных элементов

Популярная механика
Открыть в приложении