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

Печем дома! Печем дома!

Даже если вы печете раз в месяц, выбирайте для этого правильные ингредиенты

Добрые советы
Кто стоит за самыми перспективными стартапами по версии Forbes Кто стоит за самыми перспективными стартапами по версии Forbes

Кто стоит за стартапами, которые в скором времени могут подорожать до $1 млрд

Forbes
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
Что любил есть Федор Достоевский? Что любил есть Федор Достоевский?

Федор Михайлович Достоевский любил сытно и вкусно поесть

Культура.РФ
Приготовиться к потерям Приготовиться к потерям

Частные инвесторы слабо представляют, какие убытки могут понести

Эксперт
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
Птицеводы и свиноводы освоят Сибирь и Азию Птицеводы и свиноводы освоят Сибирь и Азию

Российские производители мяса птицы и свинины ищут новые точки роста

Эксперт
Девяностые, двадцатые и эталон сильной женщины: 7 культовых образов Анджелины Джоли на экране Девяностые, двадцатые и эталон сильной женщины: 7 культовых образов Анджелины Джоли на экране

Кинообразы оскароносной актрисы Анджелины Джоли, влияющие на моду до сих пор

Esquire
Ежедневное прослушивание Моцарта связали с сокращением приступов эпилепсии Ежедневное прослушивание Моцарта связали с сокращением приступов эпилепсии

Участники исследования слушали «Сонату для двух фортепиано в ре мажоре № 448»

N+1
Частить разрешается Частить разрешается

Что делать, чтобы похудеть как можно быстрее

Худеем правильно
Тайны таяния Тайны таяния

Россия стремительно теряет арктические льды

Огонёк
Геохимики открыли новую модификацию полевого шпата Геохимики открыли новую модификацию полевого шпата

Новые модификации шпатов могут существовать на более глубоких слоях литосферы

N+1
Обнюхано. Мин нет: как работают собаки-саперы Обнюхано. Мин нет: как работают собаки-саперы

Четвероногим саперам безработица не грозит

Популярная механика
Хихическая атака: 10 смешных военных курьезов Хихическая атака: 10 смешных военных курьезов

Главные курьезы мировой военной истории

Maxim
Забытые трудяги: какими были пикапы в СССР Забытые трудяги: какими были пикапы в СССР

Сам по себе автомобиль был несбыточной мечтой жителей бескрайних просторов СССР

Популярная механика
Прототипы героев романа «Мастер и Маргарита» Прототипы героев романа «Мастер и Маргарита»

Прообразами героев становились друзья и оппоненты Михаила Булгакова

Культура.РФ
40 недооцененных мужских талантов 40 недооцененных мужских талантов

Ты ими гордишься в глубине души, а люди воспринимают их как должное. Обидно!

Maxim
Пейте на здоровье! Пейте на здоровье!

Глобальный тренд на здоровый образ жизни затрагивает в том числе и мир напитков

Bones
Алиса Лобанова Алиса Лобанова

Алиса Лобанова владеет крупнейшей сетью магазинов детских игрушек в России

Собака.ru
Синдром белого пальто: зачем мы осуждаем других Синдром белого пальто: зачем мы осуждаем других

Так ли мы правы, поделив мир на плохих и хороших

Psychologies
Реки вынесли треть черного углерода от лесных пожаров в океан Реки вынесли треть черного углерода от лесных пожаров в океан

Ежегодно реки выносят в океан более 30 процентов черного углерода

N+1
«Это нужно отметить»: как распознать первые признаки алкогольной зависимости «Это нужно отметить»: как распознать первые признаки алкогольной зависимости

Алкоголизм и его последствия ежегодно уносят жизни огромного количества людей

Psychologies
Высокое и низкое давление: что важно знать о здоровье каждому Высокое и низкое давление: что важно знать о здоровье каждому

Проблемы с артериальным давлением редко беспокоят в возрасте до 40 лет

Популярная механика
«Я умру до 35 лет?»: девушка раскрыла секрет феноменального похудения «Я умру до 35 лет?»: девушка раскрыла секрет феноменального похудения

Молодая мама узнала, что, если не избавится от ожирения, может умереть

Cosmopolitan
10 фактов об Альберте Эйнштейне 10 фактов об Альберте Эйнштейне

Подборка интересных деталей из биографии Альберте Эйнштейне

Популярная механика
Безглютеновая еда выходит на индустриальные мощности Безглютеновая еда выходит на индустриальные мощности

В создание продуктов без глютена «Сапсан» инвестирует более 1,1 млрд рублей

Эксперт
26 секунд, которые потрясли мир: история самого большого самолета-амфибии 26 секунд, которые потрясли мир: история самого большого самолета-амфибии

Первый и последний подвиг «Геркулеса»

Maxim
Создать формулу разлагаемых чехлов для iPhone и найти производство: опыт российского проекта SolomaCase Создать формулу разлагаемых чехлов для iPhone и найти производство: опыт российского проекта SolomaCase

Марина Бебина и Георгий Мазуров вложили в проект экочехлов 500 тысяч рублей

VC.RU
Что такое болезнь Альцгеймера и почему люди заболевают слабоумием Что такое болезнь Альцгеймера и почему люди заболевают слабоумием

Болезнь Альцгеймера — одно из самых распространенных заболеваний на Земле

Популярная механика
Где можно найти хорошую жену и как завоевать ее сердце: главный гид холостяка Где можно найти хорошую жену и как завоевать ее сердце: главный гид холостяка

Надоело одиночество? Сейчас будем это исправлять

Playboy
Открыть в приложении