新しい防水センサーは、温度と動きの感度と装着性を向上。(New waterproof sensors improve temperature and motion sensitivity, wearability)

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デバイスは、健康モニタリングや人間とロボットのインタラクションを支援するために使われるかも。 Devices could be used for health monitoring and to help with human-robot interactions.

2022-06-07 ペンシルベニア州立大学(PennState)

健康モニタリングや人工知能のトレーニングのための重要なツールであるウェアラブルセンサーは、防水であったり、複数の刺激を測定できたりしますが、測定精度を高く保ちながらこれらの要素を組み合わせることは困難です。ペンシルベニア州立大学工学部機械工学科のHuanyu “Larry” Cheng助教授が率いる研究者らは、運動モニタリングや発汗やあらゆる天候に耐えるために重要な特性である防水性、小規模および大規模の両方で温度や動きを測定できること、眉の下や足の指にある動脈などの遠位動脈に取り付けられるセンサーを開発しました。
この結果は、ジャーナルの 9 月の印刷版に掲載される前に、Chemical Engineering Journalでオンラインで入手できます。

<関連情報>

多孔質グラフェンフォーム複合体を用いた水中温度・微動検知用デュアルモードセンサー Porous graphene foam composite-based dual-mode sensors for underwater temperature and subtle motion detection

Xue Chen,Runze Li,Guangyu Niu,Mingyang Xin,Guizhi Xu,Huanyu Cheng,Li Yang
Chemical Engineering Journal  Available online 28 April 2022
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136631

Abstract

Soft multimodal sensors in practical applications for health monitoring and human–machine interfaces require them to show sufficiently high sensitivity over wide sensing rages, rapid response and excellent durability, and waterproof property. Herein, we demonstrate a dual-mode sensor based on a porous graphene foam composite to achieve the aforementioned challenging yet attractive performance parameters for strain and temperature sensing. The resulting dual-mode sensor exhibits a strain sensitivity of 2212.5 in the wide piecewise linear range of 0–65%, a rapid response of 0.11 s, an ultralow detection limit of 0.0167%, and outstanding stability over 15,000 cycles. The sensor can also detect temperature with a high sensitivity of 0.97 × 10-2 °C -1 over a wide linear range of 10–185 °C and a small detection limit for sensing both low- and high-temperature environments. Taken together with the waterproof property, the dual-mode sensor can accurately monitor the large, small, and even subtle motions and temperature variations in both dry and underwater conditions. The capability to detect the subtle yet rapidly changing motions from distal arteries and skeletal muscles paves the way for the development of future soft multimodal, waterproof electronic sensing devices toward human–computer interaction, health monitoring and early disease prevention, and personalized medicine.

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