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

Как поддержать здоровье летом: советы даосских врачей Как поддержать здоровье летом: советы даосских врачей

Как провести лето с пользой для себя?

Psychologies
Крутой сюжет и горячие актеры: 7 сериалов для фанатов Крутой сюжет и горячие актеры: 7 сериалов для фанатов

Подборка сериалов, похожих на «Бумажный дом»

Cosmopolitan
Седьмой шейный позвонок: где живет воля? Седьмой шейный позвонок: где живет воля?

Точка Да Чуэй позволяет воздействовать на волю и энергию

Psychologies
INSTAGRAM сделайте нам красиво! INSTAGRAM сделайте нам красиво!

Давайте учиться делать красивые фото своих шикарных блюд

Bones
Выключи, мне дует: как не простудиться под кондиционером Выключи, мне дует: как не простудиться под кондиционером

Подбираем комфортный режим работы кондиционера

CHIP
«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
Софья Эрнст Софья Эрнст

Масштаб персонажа Софьи Эрнст в сериале «Содержанки» растет

Собака.ru
Что такое мышцы кора и как их проработать Что такое мышцы кора и как их проработать

Рассказываем, какие тренировки помогут укрепить их наиболее эффективно

Psychologies
«Время кризиса — время повышать эффективность» «Время кризиса — время повышать эффективность»

Каковы перспективы проектов в рамках делового сотрудничества России и Германии

РБК
Правила жизни Принса Правила жизни Принса

Музыкант, умер 21 апреля 2016 года в возрасте 57 лет в городе Шанхассен

Esquire
Как работают солнцезащитные кремы и почему они нужны Как работают солнцезащитные кремы и почему они нужны

Солнечный свет - источник не только тепла и жизни, но и опасного ультрафиолета

Популярная механика
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
«Начинается сказка сказываться» «Начинается сказка сказываться»

О бессмертной сказке «Конёк-горбунок» Петра Павловича Ершова

Наука и жизнь
Игорь Гришечкин: «Моя кухня — монолог, а не коллективное творчество» Игорь Гришечкин: «Моя кухня — монолог, а не коллективное творчество»

Игорь Гришечкин рассуждает о модности профессии шеф-повара

Bones
«Я совсем не радикальная феминистка» «Я совсем не радикальная феминистка»

Юлдус Бахтиозина о своем фильме «Дочь рыбака» и татарском барокко

Weekend
Медиальная префронтальная кора выдала одиноких людей Медиальная префронтальная кора выдала одиноких людей

Работа медиальной префронтальной коры регулируются тем, насколько человек одинок

N+1
«Я не феминистка»: почему женщинам не нравится движение, защищающее их интересы «Я не феминистка»: почему женщинам не нравится движение, защищающее их интересы

Почему не все женщины поддерживают феминизм, а некоторые его даже боятся

Cosmopolitan
Фильм, фильм, фильм! 7 добрых картин для киновечеринки Фильм, фильм, фильм! 7 добрых картин для киновечеринки

Самое время устроить киновечеринку с попкорном, лимонадом и фильмами для всех

Cosmopolitan
«Мне казалось, весь мир у моих ног» «Мне казалось, весь мир у моих ног»

История топ-модели Катрин Барк напоминает сказку

OK!
12 книг предпринимателей ― о том, как пережить провал и построить успешный бизнес 12 книг предпринимателей ― о том, как пережить провал и построить успешный бизнес

Книги известных бизнесменов, которые построили собственную компанию с нуля

Inc.
Диего Герреро: «Важно смотреть на все по-другому» Диего Герреро: «Важно смотреть на все по-другому»

Интервью с Диего Герреро — шеф-поваром мишленовского ресторана DSTAgE

Bones
«Я теперь смело ношу купальники!»: женщина феноменально похудела ради мужа «Я теперь смело ношу купальники!»: женщина феноменально похудела ради мужа

35-летняя Эшли Страхан из Ланаркшира ради мужа похудела на 45 кг

Cosmopolitan
Радость движения Радость движения

Если не хочется заниматься спортом, можно заняться танцами

Psychologies
Что читать, пока закрыты границы: отрывок из книги Мэри Норрис «Роман с Грецией: путешествие в страну солнца и оливок» Что читать, пока закрыты границы: отрывок из книги Мэри Норрис «Роман с Грецией: путешествие в страну солнца и оливок»

Фрагмент книги «Роман с Грецией: путешествие в страну солнца и оливок»

Esquire
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
Пиво не содержит женских гормонов: мифы о пиве Пиво не содержит женских гормонов: мифы о пиве

Пиво – возможно, один из самых ранних напитков, созданных руками человека

Популярная механика
Скромность украшает Скромность украшает

Ева Грин в роли хозяйки борделя в остросюжетной драме «Светила»

Grazia
Первый привет от темной материи? Действительно ли физики открыли новую фундаментальную частицу Первый привет от темной материи? Действительно ли физики открыли новую фундаментальную частицу

Физики сообщили о возможной регистрации аксиона — что даст этот результат?

Forbes
Правила жизни Зинедина Зидана Правила жизни Зинедина Зидана

Правила жизни выдающегося французского футболиста и тренера Зинедина Зидана

Esquire
«Родной земли не отдадим ни пяди» — сколько это в сантиметрах? «Родной земли не отдадим ни пяди» — сколько это в сантиметрах?

Сколько неотданных врагу пядей в масштабе Российской Федерации

Maxim
Открыть в приложении