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

Чистая победа! Чистая победа!

10 способов избавиться от пыли в квартире

Лиза
Сколько оперативной памяти нужно для компьютерных игр? Сколько оперативной памяти нужно для компьютерных игр?

Вопрос для геймера: хватит ли 8 Гбайт или заряжаться сразу под 32?

CHIP
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
Аня Дружинина Аня Дружинина

M_U_R — культовый бренд всех, кто разбирается в искусстве и осознанной моде

Собака.ru
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
Что будет, когда на планете закончится еда Что будет, когда на планете закончится еда

Небольшое наставление о бананотехнологиях и не только

Популярная механика
Пляшем от печки Пляшем от печки

Хочешь попробовать настоящую русскую кухню? Ищи традиционную русскую печь

Bones
Габриэль Витткоп: Наследства Габриэль Витткоп: Наследства

Отрывок из нового романа французской писательницы Габриэль Витткоп

СНОБ
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
Мастера секса. Как двое ученых научили человечество любить и потрясли общественные устои Мастера секса. Как двое ученых научили человечество любить и потрясли общественные устои

Глава из книги «Мастера секса» Уильяма Мастерса и Вирджинии Джонсон

Forbes
“Дикая роза” и “Просто Мария”: как сейчас выглядят актеры любимых сериалов 90-х “Дикая роза” и “Просто Мария”: как сейчас выглядят актеры любимых сериалов 90-х

Что стало с главными героями мексиканских сериалов 90-х?

Cosmopolitan
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
«Постфактум. Две страны, четыре десятилетия, один антрополог» «Постфактум. Две страны, четыре десятилетия, один антрополог»

Отрывок из автобиографии антрополога XX века Клиффорда Гирца

N+1
Нина Тарасова: «Следовать за мечтой всегда тяжело, но как жить иначе?» Нина Тарасова: «Следовать за мечтой всегда тяжело, но как жить иначе?»

Как Нина Тарасова из режиссера стала шеф-кондитером

Bones
Геном ездовых собак указал на древнюю приспособленность к холоду и бегу Геном ездовых собак указал на древнюю приспособленность к холоду и бегу

Жители Сибири использовали ездовых собак уже 9500 лет назад

N+1
Идем по грибы Идем по грибы

Как по ошибке не положить в корзинку ложный и опасный гриб

Лиза
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
Как отбить девушку у другого парня: действенные советы и рекомендации Как отбить девушку у другого парня: действенные советы и рекомендации

Надеемся, ты осознаешь, на что именно идешь

Playboy
«У этой женщины было все» — но она пыталась убить мужа семь раз «У этой женщины было все» — но она пыталась убить мужа семь раз

Рут вела роскошную жизнь, у нее было все, чего она желала, кроме одного

Cosmopolitan
Рождение легенды Рождение легенды

Производство вычислений во всяком деле имеет важное значение

Наука и жизнь
Разговорчики в строю Разговорчики в строю

Адвокат Добровинский выполняет заявки читателей

Tatler
Леди Диана: история жизни, любви и разочарований принцессы людских сердец Леди Диана: история жизни, любви и разочарований принцессы людских сердец

Вспомнили самые яркие и драматичные моменты из биографии принцессы Уэльской

Cosmopolitan
Мой папа был алкоголиком Мой папа был алкоголиком

В чем особенности отношения к алкоголикам в нашей стране

СНОБ
Кофейная зависимость: интересные факты о напитке Кофейная зависимость: интересные факты о напитке

Рассказываем самое важное о кофе - напитке, который завоевал весь мир

Популярная механика

Принцесса Диана, несмотря на расставание с Чарльзом, была против развода

Cosmopolitan
Развязать язык: Esquire переводит на русский язык плохо поддающиеся переводу иностранные слова Развязать язык: Esquire переводит на русский язык плохо поддающиеся переводу иностранные слова

Чтобы разгадать народ, обратитесь к его непереводимым словам

Esquire
Я худею: как я сбросила 60 килограммов, изменив некоторые привычки Я худею: как я сбросила 60 килограммов, изменив некоторые привычки

Главное препятствие на пути к здоровому образу жизни - нехватка силы воли

Cosmopolitan
По местам По местам

Дома должно быть легко и спокойно

Добрые советы
Не надо стесняться: 7 шагов, чтобы стать увереннее в себе Не надо стесняться: 7 шагов, чтобы стать увереннее в себе

Да, уверенность можно прокачать

Playboy
Отрывок из книги Дэвида Райха «Кто мы и как сюда попали» Отрывок из книги Дэвида Райха «Кто мы и как сюда попали»

О чем может рассказать геном современного человека

СНОБ
Открыть в приложении