可穿戴传感器检测出汗水中的内容

由UC Berkeley的科学家开发的新型可穿戴传感器可以提供汗水速率和电解质和汗液中代谢物的实时测量。

针刺不是你的东西吗？加州大学伯克利大学的科学家团队正在开发可穿戴皮肤传感器，可以检测出汗水中的内容。

他们希望有一天，监测汗水可能绕过需要更多的侵入性程序，如血液绘制，并提供关于脱水或疲劳等健康问题的实时更新。

在今天（星期五，8月16日）在科学推进的纸上，该团队描述了一种新的传感器设计，可以使用“滚动卷”加工技术快速制造，这些技术基本上将传感器印在一张塑料板上在报纸上。

他们使用传感器来监测汗水率，以及汗水中的电解质和代谢物，来自锻炼的志愿者以及正在经历化学诱导的汗水的其他人。

“该项目的目标不仅仅是为了使传感器开始，但开始做很多主题研究，看看汗水告诉我们 - 我总是说'解码'汗水成分，”电气工程学教授和计算机科学教授Ali Javey说UC Berkeley和纸上的高级作者。

“对于我们需要可靠，可重复的传感器，并且我们可以制作规模，以便我们可以将多个传感器放在身体的不同斑点中并将它们放在许多科目上，”他也用作教师科学家在劳伦斯伯克利国家实验室。

可以使用卷到卷加工技术快速制造传感器，该技术将传感器打印到塑料片上。

新传感器含有螺旋式显微镜管或微流体，芯吸汗汗水。通过跟踪汗水通过微流体的速度有多快，传感器可以报告一个人出汗或汗水速度。

微流体也配备了化学传感器，可以检测钾和钠等电解质的浓度，以及葡萄糖等代谢物。

Javey和他的团队与芬兰VTT技术研究中心的研究人员合作，开发一种方法可以在类似于丝网印刷的卷到卷加工技术中快速制造传感器贴片。

“滚动加工能够以低成本的低成本高批量生产一次性贴片，”VTT的Jussi Hiltunen表示。“当测试设备的数量没有限制研究时，学术群体从滚动技术获得显着的益处。此外，上缩放的制造证明了在实际应用中应用汗肠感应概念的可能性。“

为了更好地了解人体的实时健康的汗水，研究人员首先将汗水传感器放在志愿者身体上的不同点 - 包括额头，前臂，腋下和上背部 - 并测量它们的汗水率他们的汗水和钾水平在运动自行车上骑行。

他们发现局部汗水率可能表明身体在运动期间的整体液体损失，这意味着跟踪汗水率可能是一种方式，当他们可能会推动自己时，他们会出现运动员。

“传统上，人们所做的就是他们会在身体上收集一定的时间，然后分析它，然后在UC Berkeley的材料科学与工程研究生和领先作者之一上的研究生yin yinnyein说本文。“所以你不能真正看到动态变化非常好，很好的分辨率。使用这些可穿戴设备，我们现在可以连续收集来自身体的不同部位的数据，例如了解本地汗水损失如何估计全身流体损失。“

他们还使用传感器比较健康和糖尿病患者的汗葡萄糖水平和血糖水平，发现单一的汗葡萄糖测量不一定表明一个人的血糖水平。

“有很多希望的希望无侵入性汗水测试可以取代基于血液的测量来诊断和监测糖尿病，但我们已经表明，汗水和血糖水平之间没有简单，普遍的相关性，”Mallika说Bariya，UC Berkeley材料科学与工程研究生和纸上的其他领导作者。“这对社区来说很重要，因此我们向前发展我们专注于调查inpidized或多参数相关性。”

Ali Javey于2016年描述了在此视频中的早期版本的实验室可穿汗传感器。（UC Berkeley Video由Roxanne Makasdjian和Stephen Mcnally）

本文的共同作者包括李莎基亚马，斯兰人Uusitalo，埃莱纳·詹森，Tuomas Happonen和芬兰VTT技术研究中心的Christina Liedert;而蒂芙尼孙丽丽，克里斯汀赫拉·艾哈恩，约翰A.亨基·赵，元景林，明山超，盈博赵和李嘉泰大联盟伯克利李驰泰。

该工作得到了NSF纳米制造系统，用于移动计算和移动能源技术（新生），伯克利传感器和执行器中心（BSAC）以及Bakar奖学金。