美国研制新型传感器 有效改进长期监控技术

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导读:随着技术的不断发展进步,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器作为获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段,已经被广泛地应用于生活中的各行各业。

在医疗领域,传感器也有着极其重要的作用。目前,据相关消息获悉,来自美国北卡罗来纳州立大学的研究人员已经研发出一种新型可穿戴传感器,使用银质纳米线来监测电生理信号,比如心电图或肌电图。这种新型传感器与在医院使用的“湿电极”传感器一样精确,但其还可被用于长期监测,而且在病人运动时比现有的传感器更精准。

传感器可长期监测心电图和肌电图

长期监测的电生理信号可以被用来追踪病人的健康情况或者协助医学研究,也可以被用于开发新型可应答病人肌肉信号的动力假肢。

电生理传感器被用于医院,例如心电图,使用湿电极依靠的是传感器和病人皮肤之间的电解凝胶来改善传感器收集身体电信号的能力。然而,这项技术引出了长期监控技术方面的问题,因为凝胶干枯将刺激病人的皮肤,使传感器变得不准确。

新的纳米线传感器在信号质量方面堪比湿传感器,而它是一个“干”电极——它不使用凝胶层,因此不会造成与湿传感器同样的问题。

“人们已经在过去几年里开发出了其他干电极,而且其中一些被证明可与湿电极竞争,但我们的新电极比其中的大多数具备更好的信号质量——对于现有的干电极来说。它更加准确。”朱勇博士说,北卡罗莱纳州机械和航空航天工程教授和高级作者的一篇论文描述了这项工作。“此外,我们的电极具备物理坚韧性,因为纳米线被镶嵌在聚合物中”。

传感器源于朱早期通过银质纳米线创造出的高导电弹性导体,由可伸缩聚合物内的一层纳米线组成。

新型传感器在监测病人运动状态下的电生理信号也比现有技术更准确。

“该银质纳米线传感器贴合病人的皮肤,创造了密切的接触。”朱勇博士说。“因为纳米线是如此的灵活,传感器即使在病人运动时仍可保持与肌肤的密切接触。纳米线也具备了高导电性,而这正是高信号质量的关键。”

 新型传感器同时兼容标准心电图和心肌图读取设备。

“我认为这些传感器本质上已经做好了被使用的准备。传感器的原材料在成本方面可与现有的湿传感器相媲美,但我们仍在探索改进制造过程的方法以降低整体成本。”

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