Pajisjet elektronike të tekstilit të veshur janë shumë të dëshirueshme për realizimin e menaxhimit të personalizuar të shëndetit.Sidoqoftë, shumica e elektronikës së tekstilit të raportuar mund të synojnë periodikisht një sinjal të vetëm fiziologjik ose të humbasin detajet e qarta të sinjaleve, duke çuar në një vlerësim të pjesshëm të shëndetit.Për më tepër, tekstilet me veti dhe komoditet të shkëlqyer mbeten ende sfidë.Këtu, ne raportojmë një grup sensorësh triboelektrik tërësisht nga tekstili me ndjeshmëri dhe rehati të lartë ndaj presionit.Ai shfaq ndjeshmërinë ndaj presionit (7,84 mV Pa−1), kohën e shpejtë të përgjigjes (20 ms), qëndrueshmërinë (>100,000 cikle), gjerësinë e brezit të gjerë të frekuencës së punës (deri në 20 Hz) dhe larje në makinë (>40 larje).TATSA-të e fabrikuara u qepën në pjesë të ndryshme të rrobave për të monitoruar valët e pulsit arterial dhe sinjalet e frymëmarrjes në të njëjtën kohë.Ne zhvilluam më tej një sistem monitorimi shëndetësor për vlerësimin afatgjatë dhe joinvaziv të sëmundjeve kardiovaskulare dhe sindromës së apneas së gjumit, i cili shfaq përparim të madh për analizën sasiore të disa sëmundjeve kronike.
Pajisjet elektronike të veshura përfaqësojnë një mundësi magjepsëse për shkak të aplikimeve të tyre premtuese në mjekësinë e personalizuar.Ata mund të monitorojnë gjendjen shëndetësore të një individi në një mënyrë të vazhdueshme, në kohë reale dhe joinvazive (1–11).Pulsi dhe frymëmarrja, si dy komponentë të domosdoshëm të shenjave vitale, mund të ofrojnë një vlerësim të saktë të gjendjes fiziologjike dhe njohuri të jashtëzakonshme në diagnozën dhe prognozën e sëmundjeve të lidhura me to (12-21).Deri më sot, shumica e pajisjeve elektronike të veshur për zbulimin e sinjaleve fiziologjike delikate bazohen në nënshtresa tepër të holla si polietileni tereftalati, polidimetilsiloksani, poliimidi, qelqi dhe silikoni (22-26).Një pengesë e këtyre nënshtresave për përdorim në lëkurë qëndron në formatin e tyre të rrafshët dhe të ngurtë.Si rezultat, shiritat, fasadat ose pajisje të tjera mekanike kërkohen për të vendosur një kontakt kompakt midis pajisjeve elektronike të veshura dhe lëkurës së njeriut, gjë që mund të shkaktojë acarim dhe shqetësim gjatë periudhave të gjata të përdorimit (27, 28).Për më tepër, këto nënshtresa kanë përshkueshmëri të dobët të ajrit, duke rezultuar në siklet kur përdoren për monitorim afatgjatë dhe të vazhdueshëm të shëndetit.Për të zbutur çështjet e sipërpërmendura në kujdesin shëndetësor, veçanërisht në përdorimin e përditshëm, tekstilet inteligjente ofrojnë një zgjidhje të besueshme.Këto tekstile kanë karakteristikat e butësisë, peshës së lehtë dhe frymëmarrjes dhe, në këtë mënyrë, potencialin për të realizuar rehati në pajisjet elektronike të veshura.Në vitet e fundit, përpjekje intensive janë përkushtuar për të zhvilluar sisteme të bazuara në tekstile në sensorë të ndjeshëm, mbledhjen e energjisë dhe ruajtjen (29-39).Në veçanti, kërkime të suksesshme janë raportuar mbi fibrat optike, piezoelektricitetin dhe tekstilet inteligjente të bazuara në rezistencë, të aplikuara në monitorimin e sinjaleve të pulsit dhe të frymëmarrjes (40-43).Megjithatë, këto tekstile inteligjente zakonisht kanë ndjeshmëri të ulët dhe një parametër të vetëm monitorues dhe nuk mund të prodhohen në një shkallë të madhe (tabela S1).Në rastin e matjes së pulsit, informacioni i detajuar është i vështirë për t'u kapur për shkak të luhatjeve të dobëta dhe të shpejta të pulsit (p.sh., pikat e tij të veçorive), dhe për këtë arsye, kërkohet ndjeshmëri e lartë dhe performanca e përshtatshme e përgjigjes së frekuencës.
Në këtë studim, ne prezantojmë një grup sensor triboelektrik të gjithë tekstilit (TATSA) me ndjeshmëri të lartë për kapjen e presionit delikat të epidermës, të thurur me fije përçuese dhe najloni në një thurje të plotë triko.TATSA mund të sigurojë ndjeshmëri ndaj presionit të lartë (7,84 mV Pa−1), kohë përgjigjeje të shpejtë (20 ms), stabilitet (> 100,000 cikle), gjerësi bande të gjerë të frekuencës së punës (deri në 20 Hz) dhe larje në makinë (> 40 larje).Është në gjendje të integrohet lehtësisht në rroba me maturi, rehati dhe tërheqje estetike.Veçanërisht, TATSA jonë mund të inkorporohet drejtpërdrejt në vende të ndryshme të pëlhurës që korrespondojnë me valët e pulsit në pozicionet e qafës, kyçit të dorës, majës së gishtit dhe kyçit të këmbës dhe valëve të frymëmarrjes në bark dhe gjoks.Për të vlerësuar performancën e shkëlqyer të TATSA në monitorimin e shëndetit në kohë reale dhe në distancë, ne zhvillojmë një sistem monitorimi inteligjent të personalizuar të shëndetit për të marrë dhe ruajtur vazhdimisht sinjale fiziologjike për analizën e sëmundjeve kardiovaskulare (CAD) dhe vlerësimin e sindromës së apnesë së gjumit (SAS). ).
Siç ilustrohet në Fig. 1A, dy TATSA u qepën në manshetën dhe gjoksin e një këmishe për të mundësuar monitorimin dinamik dhe të njëkohshëm të sinjaleve të pulsit dhe të frymëmarrjes, respektivisht.Këto sinjale fiziologjike u transmetuan me valë në aplikacionin inteligjent të terminalit celular (APP) për analiza të mëtejshme të gjendjes shëndetësore.Figura 1B tregon TATSA të qepur në një copë leckë dhe pjesa e brendshme tregon pamjen e zgjeruar të TATSA, e cila është thurur duke përdorur fillin karakteristik përçues dhe fije najloni komerciale së bashku në një thurje të plotë triko.Krahasuar me thurjen e thjeshtë themelore, metodën më të zakonshme dhe bazë të thurjes, u zgjodh thurja e plotë me xhaketë, sepse kontakti midis kokës së sythit të fillit përçues dhe kokës ngjitur të thurjes ngjitëse të fillit të najlonit (fig. S1) është një sipërfaqe në vend të një kontakti me pikë, duke çuar në një zonë më të madhe veprimi për efekt të lartë triboelektrik.Për të përgatitur fillin përçues, ne zgjodhëm çelik inox si fibër me bërthamë të fiksuar dhe disa copa fije terileni me një shtresë u përdredhën rreth fibrës së bërthamës në një fije përcjellëse me diametër 0,2 mm (fig. S2), e cila shërbente si si sipërfaqen e elektrifikimit ashtu edhe elektrodën përcjellëse.Fije najloni, e cila kishte një diametër prej 0,15 mm dhe shërbente si një sipërfaqe tjetër elektrifikimi, kishte një forcë të fortë tërheqëse, sepse përdredhej nga fije të pallogaritshme (fig. S3).Figura 1 (C dhe D, respektivisht) tregon fotografitë e fijeve përcjellëse të fabrikuara dhe fijeve të najlonit.Insetat tregojnë imazhet e tyre përkatëse të mikroskopisë elektronike të skanimit (SEM), të cilat paraqesin një seksion kryq tipik të fillit përçues dhe sipërfaqes së fillit të najlonit.Rezistenca e lartë në tërheqje e fijeve përçuese dhe najloni siguroi aftësinë e tyre të endjes në një makinë industriale për të ruajtur një performancë uniforme të të gjithë sensorëve.Siç tregohet në Fig. 1E, fijet përçuese, fijet e najlonit dhe fijet e zakonshme u mbështjellën në konet e tyre përkatëse, të cilat më pas u ngarkuan në makinën industriale të kompjuterizuar të thurjes së sheshtë për thurje automatike (filmi S1).Siç tregohet në fig.S4, disa TATSA janë thurur së bashku me leckë të zakonshme duke përdorur makinën industriale.Një TATSA e vetme me një trashësi prej 0,85 mm dhe një peshë prej 0,28 g mund të përshtatet nga e gjithë struktura për përdorim individual, duke shfaqur përputhshmërinë e saj të shkëlqyer me pëlhurat e tjera.Për më tepër, TATSA-të mund të dizajnohen në ngjyra të ndryshme për të përmbushur kërkesat estetike dhe të modës për shkak të diversitetit të fijeve tregtare të najlonit (Fig. 1F dhe fig. S5).TATSA-të e fabrikuara kanë butësi të shkëlqyer dhe aftësi për t'i bërë ballë përkuljes ose deformimit të ashpër (fig. S6).Figura 1G tregon TATSA të qepur direkt në bark dhe pranga të një triko.Procesi i thurjes së pulovrës është paraqitur në fig.S7 dhe filmi S2.Detajet e anës së përparme dhe të pasme të TATSA-së së shtrirë në pozicionin e barkut janë paraqitur në fig.S8 (A dhe B, respektivisht), dhe pozicioni i fillit përcjellës dhe fijes najloni është ilustruar në fig.S8C.Mund të shihet këtu se TATSA mund të futet në pëlhura të zakonshme pa probleme për një pamje të matur dhe të zgjuar.
(A) Dy TATSA të integruara në një këmishë për monitorimin e sinjaleve të pulsit dhe të frymëmarrjes në kohë reale.(B) Ilustrimi skematik i kombinimit të TATSA dhe rrobave.Pjesa e brendshme tregon pamjen e zgjeruar të sensorit.(C) Fotografi e fillit përçues (shiriti i shkallës, 4 cm).Pjesa e brendshme është imazhi SEM i seksionit kryq të fillit përçues (shiriti i shkallës, 100 μm), i cili përbëhet nga fije çeliku inox dhe terilen.(D) Fotografi e fillit të najlonit (shiriti i shkallës, 4 cm).Pjesa e brendshme është imazhi SEM i sipërfaqes së fijeve najloni (shiriti i shkallës, 100 μm).(E) Imazhi i makinës së kompjuterizuar të thurjes së sheshtë që kryen thurjen automatike të TATSA-ve.(F) Fotografi e TATSA-ve me ngjyra të ndryshme (shiriti i shkallës, 2 cm).Pjesa e brendshme është TATSA e përdredhur, e cila tregon butësinë e saj të shkëlqyer.(G) Fotografi e dy TATSA-ve të qepura plotësisht dhe pa probleme në një triko.Foto: Wenjing Fan, Universiteti Chongqing.
Për të analizuar mekanizmin e punës së TATSA, duke përfshirë vetitë e tij mekanike dhe elektrike, ne ndërtuam një model thurjeje gjeometrike të TATSA, siç tregohet në Fig. 2A.Duke përdorur thurjen e plotë të kardiganit, fijet përçuese dhe najloni ndërlidhen në forma njësish unaze në drejtimin e rrjedhës dhe të drejtimit.Struktura me një lak (fig. S1) përbëhet nga një kokë laku, krahu i sythit, pjesa e kryqëzimit të brinjëve, krahu i sythit dhe koka e sythit.Mund të gjenden dy forma të sipërfaqes së kontaktit ndërmjet dy fijeve të ndryshme: (i) sipërfaqja e kontaktit ndërmjet kokës së sythit të fillit përçues dhe kokës së thurjes së fijeve të najlonit dhe (ii) sipërfaqja e kontaktit midis kokës së lakut të filli najloni dhe koka e thurjes së fillit përçues.
(A) TATSA me anët e përparme, të djathta dhe të sipërme të sytheve të thurura.(B) Rezultati i simulimit të shpërndarjes së forcës së një TATSA nën një presion të aplikuar prej 2 kPa duke përdorur softuerin COMSOL.(C) Ilustrime skematike të transferimit të ngarkesës së një njësie kontakti në kushtet e qarkut të shkurtër.(D) Rezultatet e simulimit të shpërndarjes së ngarkesës së një njësie kontakti në një gjendje qarku të hapur duke përdorur softuerin COMSOL.
Parimi i punës së TATSA mund të shpjegohet në dy aspekte: stimulimi i forcës së jashtme dhe ngarkesa e saj e induktuar.Për të kuptuar në mënyrë intuitive shpërndarjen e stresit në përgjigje të stimulit të forcës së jashtme, ne përdorëm analizën e elementeve të fundme duke përdorur softuerin COMSOL në forca të ndryshme të jashtme prej 2 dhe 0.2 kPa, siç tregohet përkatësisht në Fig. 2B dhe fig.S9.Stresi shfaqet në sipërfaqet e kontaktit të dy fijeve.Siç tregohet në fig.S10, ne kemi konsideruar dy njësi lake për të sqaruar shpërndarjen e stresit.Në krahasimin e shpërndarjes së stresit nën dy forca të ndryshme të jashtme, stresi në sipërfaqet e fijeve përçuese dhe najloni rritet me rritjen e forcës së jashtme, duke rezultuar në kontaktin dhe nxjerrjen midis dy fijeve.Pasi të lirohet forca e jashtme, të dy fijet ndahen dhe largohen nga njëri-tjetri.
Lëvizjet e ndarjes së kontaktit midis fillit përçues dhe fillit të najlonit nxisin transferimin e ngarkesës, i cili i atribuohet lidhjes së triboelektrifikimit dhe induksionit elektrostatik.Për të sqaruar procesin e prodhimit të energjisë elektrike, analizojmë seksionin tërthor të zonës ku dy fijet kontaktojnë me njëri-tjetrin (Fig. 2C1).Siç tregohet në Fig. 2 (C2 dhe C3, respektivisht), kur TATSA stimulohet nga forca e jashtme dhe dy fijet kontaktojnë me njëri-tjetrin, elektrifikimi ndodh në sipërfaqen e fijeve përcjellëse dhe najloni, dhe ngarkesat ekuivalente me të kundërtën polaritetet krijohen në sipërfaqen e dy fijeve.Pasi të dy fijet ndahen, ngarkesat pozitive induktohen në çelikun e brendshëm të pandryshkshëm për shkak të efektit të induksionit elektrostatik.Skema e plotë është paraqitur në fig.S11.Për të fituar një kuptim më sasior të procesit të gjenerimit të energjisë elektrike, ne simuluam shpërndarjen e mundshme të TATSA duke përdorur softuerin COMSOL (Fig. 2D).Kur të dy materialet janë në kontakt, ngarkesa mblidhet kryesisht në materialin e fërkimit, dhe vetëm një sasi e vogël e ngarkesës së induktuar është e pranishme në elektrodë, duke rezultuar në potencial të vogël (Fig. 2D, fundi).Kur të dy materialet ndahen (Fig. 2D, sipër), ngarkesa e induktuar në elektrodë rritet për shkak të ndryshimit të potencialit dhe potenciali përkatës rritet, gjë që zbulon një përputhje të mirë midis rezultateve të marra nga eksperimentet dhe atyre nga simulimet. .Për më tepër, duke qenë se elektroda përcjellëse e TATSA është e mbështjellë me fije terilen dhe lëkura është në kontakt me të dy materialet e fërkimit, prandaj, kur TATSA vishet drejtpërdrejt në lëkurë, ngarkesa varet nga forca e jashtme dhe nuk do të të dobësohet nga lëkura.
Për të karakterizuar performancën e TATSA-së tonë në aspekte të ndryshme, ne siguruam një sistem matës që përmban një gjenerator funksioni, përforcues të energjisë, shaker elektrodinamik, matës të forcës, elektrometër dhe kompjuter (fig. S12).Ky sistem gjeneron një presion të jashtëm dinamik deri në 7 kPa.Në eksperiment, TATSA u vendos në një fletë plastike të sheshtë në gjendje të lirë, dhe sinjalet elektrike të daljes regjistrohen nga elektrometri.
Specifikimet e fijeve përçuese dhe najloni ndikojnë në performancën e prodhimit të TATSA sepse ato përcaktojnë sipërfaqen e kontaktit dhe kapacitetin për të perceptuar presionin e jashtëm.Për të hetuar këtë, ne kemi fabrikuar tre madhësi të dy fijeve, përkatësisht: fije përçuese me madhësi 150D/3, 210D/3 dhe 250D/3 dhe fije najloni me madhësi 150D/6, 210D/6 dhe 250D. /6 (D, denier; një njësi matëse e përdorur për të përcaktuar trashësinë e fibrave të fijeve individuale; pëlhurat me një numër të lartë denier priren të jenë të trasha).Më pas, ne zgjodhëm këto dy fije me madhësi të ndryshme për t'i thurur në një sensor dhe dimensioni i TATSA u mbajt në 3 cm me 3 cm me numrin e lakut 16 në drejtimin e valës dhe 10 në drejtimin e kursit.Kështu, u morën sensorët me nëntë modele thurjeje.Sensori nga filli përçues me madhësi 150D/3 dhe fije najloni me madhësi 150D/6 ishte më i holli, dhe sensori nga filli përçues me madhësi 250D/3 dhe fije najloni me madhësi 250D/ 6 ishte më i trashë.Nën një ngacmim mekanik prej 0,1 deri në 7 kPa, daljet elektrike për këto modele u hetuan dhe u testuan sistematikisht, siç tregohet në Fig. 3A.Tensionet e daljes të nëntë TATSA-ve u rritën me rritjen e presionit të aplikuar, nga 0.1 në 4 kPa.Në mënyrë të veçantë, nga të gjitha modelet e thurjes, specifikimi i fijeve përcjellëse 210D/3 dhe fijeve të najlonit 210D/6 dhanë fuqinë më të lartë elektrike dhe shfaqi ndjeshmërinë më të lartë.Tensioni i daljes tregoi një tendencë në rritje me rritjen e trashësisë së TATSA (për shkak të sipërfaqes së mjaftueshme të kontaktit) derisa TATSA u thur duke përdorur fijet përcjellëse 210D/3 dhe fijet najloni 210D/6.Ndërsa rritjet e mëtejshme të trashësisë do të çonin në thithjen e presionit të jashtëm nga fijet, tensioni i daljes u ul në përputhje me rrethanat.Për më tepër, vihet re se në rajonin me presion të ulët (<4 kPa), një ndryshim linear i sjellshëm në tensionin e daljes me presion dha një ndjeshmëri superiore ndaj presionit prej 7,84 mV Pa−1.Në rajonin me presion të lartë (> 4 kPa), një ndjeshmëri më e ulët e presionit prej 0,31 mV Pa-1 u vëzhgua eksperimentalisht për shkak të ngopjes së zonës së fërkimit efektiv.Një ndjeshmëri e ngjashme ndaj presionit u demonstrua gjatë procesit të kundërt të aplikimit të forcës.Profilet konkrete kohore të tensionit dhe rrymës dalëse nën presione të ndryshme janë paraqitur në fig.S13 (A dhe B, respektivisht).
(A) Tensioni i daljes nën nëntë modele thurjeje të fijeve përcjellëse (150D/3, 210D/3 dhe 250D/3) të kombinuara me fijet e najlonit (150D/6, 210D/6 dhe 250D/6).(B) Përgjigja e tensionit ndaj numrave të ndryshëm të njësive të lakut në të njëjtën zonë pëlhure kur e mban numrin e lakut në drejtim të pandryshuar.(C) Grafikët që tregojnë përgjigjet e frekuencës nën një presion dinamik prej 1 kPa dhe frekuencë hyrëse të presionit prej 1 Hz.(D) Tensione të ndryshme të daljes dhe rrymës nën frekuencat 1, 5, 10 dhe 20 Hz.(E) Testi i qëndrueshmërisë së një TATSA nën një presion prej 1 kPa.(F) Karakteristikat e daljes së TATSA pas larjes 20 dhe 40 herë.
Ndjeshmëria dhe voltazhi i daljes u ndikuan gjithashtu nga dendësia e thurjes së TATSA, e cila u përcaktua nga numri i përgjithshëm i sytheve në një zonë të matur të pëlhurës.Një rritje në densitetin e thurjes do të çonte në kompaktësi më të madhe të strukturës së pëlhurës.Figura 3B tregon performancën e daljes nën numra të ndryshëm të lakut në zonën e tekstilit prej 3 cm me 3 cm, dhe pjesa e futur ilustron strukturën e një njësie laku (ne mbajtëm numrin e lakut në drejtimin e kursit në 10 dhe numrin e lakut në drejtimi uale ishte 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dhe 26).Duke rritur numrin e lakut, tensioni i daljes shfaqi fillimisht një tendencë në rritje për shkak të rritjes së sipërfaqes së kontaktit, deri në kulmin maksimal të tensionit të daljes prej 7.5 V me një numër laku 180. Pas kësaj pike, tensioni i daljes ndoqi një tendencë në rënie sepse TATSA u bë e ngushtë dhe të dy fijet kishin një hapësirë të reduktuar të ndarjes së kontaktit.Për të eksploruar se në cilin drejtim densiteti ka një ndikim të madh në dalje, ne mbajtëm numrin e lakut të TATSA në drejtimin Wale në 18, dhe numri i lakut në drejtimin e kursit u vendos të ishte 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 dhe 14. Tensionet përkatëse të daljes janë paraqitur në fig.S14.Për krahasim, mund të shohim se dendësia në drejtimin e kursit ka një ndikim më të madh në tensionin e daljes.Si rezultat, modeli i thurjes së fijeve përçuese 210D/3 dhe fijeve najloni 210D/6 dhe 180 njësive të unazës u zgjodhën për të thurur TATSA pas vlerësimeve gjithëpërfshirëse të karakteristikave të prodhimit.Për më tepër, ne krahasuam sinjalet dalëse të dy sensorëve të tekstilit duke përdorur thurjen e plotë të trikove dhe thurjen e thjeshtë.Siç tregohet në fig.S15, prodhimi dhe ndjeshmëria elektrike duke përdorur thurjen e plotë të trikove janë shumë më të larta se ato duke përdorur thurjen e thjeshtë.
Është matur koha e përgjigjes për monitorimin e sinjaleve në kohë reale.Për të ekzaminuar kohën e reagimit të sensorit tonë ndaj forcave të jashtme, ne krahasuam sinjalet e tensionit në dalje me hyrjet e presionit dinamik në një frekuencë prej 1 deri në 20 Hz (përkatësisht Fig. 3C dhe fig. S16).Format valore të tensionit të daljes ishin pothuajse identike me valët e presionit sinusoidal të hyrjes nën një presion prej 1 kPa, dhe format e valëve të daljes kishin një kohë të shpejtë reagimi (rreth 20 ms).Kjo histerezë mund t'i atribuohet strukturës elastike që nuk është kthyer në gjendjen fillestare sa më shpejt të jetë e mundur pas marrjes së forcës së jashtme.Sidoqoftë, kjo histerezë e vogël është e pranueshme për monitorim në kohë reale.Për të marrë presionin dinamik me një gamë të caktuar frekuence, pritet një përgjigje e përshtatshme frekuence e TATSA.Kështu, u testua edhe karakteristika e frekuencës së TATSA.Duke rritur frekuencën emocionuese të jashtme, amplituda e tensionit të daljes mbeti pothuajse e pandryshuar, ndërsa amplituda e rrymës u rrit kur frekuencat e përgjimit varionin nga 1 në 20 Hz (Fig. 3D).
Për të vlerësuar përsëritshmërinë, qëndrueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e TATSA, ne testuam tensionin e daljes dhe përgjigjet e rrymës ndaj cikleve ngarkim-shkarkim me presion.Një presion prej 1 kPa me një frekuencë prej 5 Hz u aplikua në sensor.Tensioni dhe rryma kulmore në majë u regjistruan pas 100,000 cikleve ngarkim-shkarkues (Fig. 3E dhe fig. S17, përkatësisht).Pamjet e zmadhuara të tensionit dhe formës së valës së rrymës janë paraqitur në hyrjen e Fig. 3E dhe fig.S17, respektivisht.Rezultatet zbulojnë përsëritshmërinë, qëndrueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e jashtëzakonshme të TATSA.Larë është gjithashtu një kriter thelbësor vlerësimi i TATSA si një pajisje tërësisht tekstile.Për të vlerësuar aftësinë e larjes, ne testuam tensionin e daljes së sensorit pasi lamë TATSA me makinë, sipas Metodës së Testit të Shoqatës Amerikane të Kimistëve dhe Coloristëve të Tekstileve (AATCC) 135-2017.Procedura e detajuar e larjes përshkruhet në Materialet dhe Metodat.Siç tregohet në Fig. 3F, daljet elektrike u regjistruan pas larjes 20 herë dhe 40 herë, gjë që tregoi se nuk kishte ndryshime të dallueshme të tensionit të daljes gjatë provave të larjes.Këto rezultate verifikojnë larëshmërinë e jashtëzakonshme të TATSA.Si një sensor tekstili i veshur, ne kemi eksploruar gjithashtu performancën e daljes kur TATSA ishte në kushte tërheqëse (fig. S18), të përdredhur (fig. S19) dhe lagështi të ndryshme (fig. S20).
Në bazë të avantazheve të shumta të TATSA të demonstruara më sipër, ne zhvilluam një sistem monitorimi të shëndetit celular me valë (WMHMS), i cili ka aftësinë të përvetësojë vazhdimisht sinjale fiziologjike dhe më pas të japë këshilla profesionale për një pacient.Figura 4A tregon diagramin e skemës së WMHMS bazuar në TATSA.Sistemi ka katër komponentë: TATSA për të marrë sinjale fiziologjike analoge, një qark kondicionimi analog me një filtër me kalim të ulët (MAX7427) dhe një përforcues (MAX4465) për të siguruar detaje të mjaftueshme dhe sinkronizim të shkëlqyer të sinjaleve, një analog në dixhital. konvertues i bazuar në një njësi mikrokontrolluesi për të mbledhur dhe konvertuar sinjalet analoge në sinjale dixhitale dhe një modul Bluetooth (çip Bluetooth me fuqi të ulët CC2640) për të transmetuar sinjalin dixhital në aplikacionin e terminalit të telefonit celular (APP; Huawei Honor 9).Në këtë studim, ne qepëm TATSA-në pa probleme në një dantellë, rrip dore, mbajtëse gishtash dhe çorape, siç tregohet në Fig. 4B.
(A) Ilustrimi i WMHMS.(B) Fotografitë e TATSA-ve të qepura në një rrip dore, mbajtëse gishtash, çorape dhe rrip gjoksi, përkatësisht.Matja e pulsit në qafën (C1), (D1) kyçin e dorës, (E1) majë të gishtit dhe (F1) kyçin e këmbës.Forma e valës së pulsit në qafën (C2), (D2) kyçin e dorës, (E2) majë të gishtit dhe (F2) kyçin e këmbës.(G) Format e valëve të pulsit të moshave të ndryshme.(H) Analiza e një vale të vetme pulsi.Indeksi i rritjes radiale (AIx) i përcaktuar si AIx (%) = P2/P1.P1 është kulmi i valës avancuese, dhe P2 është kulmi i valës së reflektuar.(I) Një cikël pulsi i brachial dhe kyçin e këmbës.Shpejtësia e valës së pulsit (PWV) përcaktohet si PWV = D/∆T.D është distanca midis kyçit të këmbës dhe brachial.∆T është vonesa kohore midis majave të pulsit të kyçit të këmbës dhe valëve brachiale.PTT, koha e kalimit të pulsit.(J) Krahasimi i AIx dhe PWV i kyçit të këmbës brachial (BAPWV) midis CAD të shëndetshëm dhe CAD.*P <0.01, **P <0.001 dhe ***P <0.05.HTN, hipertensioni;CHD, sëmundje koronare të zemrës;DM, diabeti mellitus.Foto: Jin Yang, Universiteti Chongqing.
Për të monitoruar sinjalet e pulsit të pjesëve të ndryshme të trupit të njeriut, ne kemi bashkangjitur dekorimet e sipërpërmendura me TATSA në pozicionet përkatëse: qafa (Fig. 4C1), kyçi i dorës (Fig. 4D1), maja e gishtit (Fig. 4E1) dhe kyçi i këmbës (Fig. 4F1 ), siç shtjellohet në filmat S3 deri në S6.Në mjekësi, ekzistojnë tre pika thelbësore të veçorive në valën e pulsit: kulmi i valës avancuese P1, kulmi i valës së reflektuar P2 dhe kulmi i valës dikrotike P3.Karakteristikat e këtyre pikave të tipareve pasqyrojnë gjendjen shëndetësore të elasticitetit arterial, rezistencës periferike dhe kontraktueshmërisë së ventrikulit të majtë të lidhur me sistemin kardiovaskular.Format valore të pulsit të një gruaje 25-vjeçare në katër pozicionet e mësipërme u morën dhe u regjistruan në testin tonë.Vini re se tre pikat e veçorive të dallueshme (P1 deri në P3) u vëzhguan në formën e valës së pulsit në pozicionet e qafës, kyçit të dorës dhe majës së gishtit, siç tregohet në Fig. 4 (C2 deri në E2).Në të kundërt, vetëm P1 dhe P3 u shfaqën në formën e valës së pulsit në pozicionin e kyçit të këmbës dhe P2 nuk ishte i pranishëm (Fig. 4F2).Ky rezultat u shkaktua nga mbivendosja e valës hyrëse të gjakut të nxjerrë nga barkushja e majtë dhe vala e reflektuar nga gjymtyrët e poshtme (44).Studimet e mëparshme kanë treguar se P2 shfaqet në forma valore të matura në ekstremitetet e sipërme, por jo në kyçin e këmbës (45, 46).Ne vëzhguam rezultate të ngjashme në format e valëve të matura me TATSA, siç tregohet në fig.S21, i cili tregon të dhëna tipike nga popullata prej 80 pacientësh të studiuar këtu.Mund të shohim se P2 nuk u shfaq në këto forma valore të pulsit të matura në kyçin e këmbës, duke demonstruar aftësinë e TATSA për të zbuluar tipare delikate brenda formës valore.Këto rezultate të matjes së pulsit tregojnë se WMHMS-ja jonë mund të zbulojë me saktësi karakteristikat e valës së pulsit të pjesës së sipërme dhe të poshtme të trupit dhe se është superiore ndaj punëve të tjera (41, 47).Për të treguar më tej se TATSA jonë mund të aplikohet gjerësisht në mosha të ndryshme, ne matëm format e valëve të pulsit të 80 subjekteve në mosha të ndryshme dhe treguam disa të dhëna tipike, siç tregohet në fig.S22.Siç tregohet në Fig. 4G, ne zgjodhëm tre pjesëmarrës të moshës 25, 45 dhe 65 vjeç, dhe tre pikat e veçorive ishin të dukshme për pjesëmarrësit e rinj dhe të moshës së mesme.Sipas literaturës mjekësore (48), karakteristikat e formave valore të pulsit të shumicës së njerëzve ndryshojnë me kalimin e moshës, siç është zhdukja e pikës P2, e cila shkaktohet nga vala e reflektuar e lëvizur përpara për t'u mbivendosur në valën e avancuar përmes uljes së elasticiteti vaskular.Ky fenomen reflektohet edhe në format e valëve që kemi mbledhur, duke verifikuar më tej se TATSA mund të aplikohet në popullata të ndryshme.
Forma e valës së pulsit ndikohet jo vetëm nga gjendja fiziologjike e individit, por edhe nga kushtet e testimit.Prandaj, ne matëm sinjalet e pulsit nën ngushtësi të ndryshme kontakti midis TATSA dhe lëkurës (fig. S23) dhe pozicione të ndryshme zbulimi në vendin e matjes (fig. S24).Mund të zbulohet se TATSA mund të marrë forma vale të qëndrueshme të pulsit me informacion të detajuar rreth anijes në një zonë të madhe zbulimi efektiv në vendin e matjes.Përveç kësaj, ka sinjale të dallueshme dalëse nën shtrëngim të ndryshëm kontakti midis TATSA dhe lëkurës.Përveç kësaj, lëvizja e individëve që mbajnë sensorë do të ndikonte në sinjalet e pulsit.Kur kyçi i dorës së subjektit është në gjendje statike, amplituda e formës valore të impulsit të fituar është e qëndrueshme (fig. S25A);anasjelltas, kur kyçi i dorës lëviz ngadalë në një kënd nga -70° në 70° gjatë 30 s, amplituda e formës valore të pulsit do të luhatet (fig. S25B).Sidoqoftë, kontura e secilës formë valore të pulsit është e dukshme dhe shkalla e pulsit ende mund të merret me saktësi.Natyrisht, për të arritur një përvetësim të qëndrueshëm të valëve të pulsit në lëvizjen e njeriut, nevojiten punë të mëtejshme duke përfshirë dizajnin e sensorëve dhe përpunimin e sinjalit në fund.
Për më tepër, për të analizuar dhe vlerësuar në mënyrë sasiore gjendjen e sistemit kardiovaskular përmes formave valore të impulsit të fituar duke përdorur TATSA-në tonë, ne prezantuam dy parametra hemodinamikë sipas specifikimeve të vlerësimit të sistemit kardiovaskular, përkatësisht, indeksin e rritjes (AIx) dhe shpejtësinë e valës së pulsit. (PWV), të cilat përfaqësojnë elasticitetin e arterieve.Siç tregohet në Fig. 4H, forma e valës së pulsit në pozicionin e kyçit të dorës së një burri 25-vjeçar të shëndetshëm është përdorur për analizën e AIx.Sipas formulës (seksioni S1), është marrë AIx = 60%, që është një vlerë normale.Më pas, ne mblodhëm njëkohësisht dy forma valore pulsi në pozicionet e krahut dhe kyçit të këtij pjesëmarrësi (metoda e detajuar e matjes së formës së valës së pulsit përshkruhet në Materialet dhe Metodat).Siç tregohet në Fig. 4I, pikat e veçorive të dy formave valore të pulsit ishin të dallueshme.Më pas kemi llogaritur PWV sipas formulës (seksioni S1).Është marrë PWV = 1363 cm/s, që është një vlerë karakteristike që pritet nga një mashkull i rritur i shëndetshëm.Nga ana tjetër, mund të shohim se metrika e AIx ose PWV nuk ndikohet nga ndryshimi i amplitudës së formës së valës së pulsit dhe vlerat e AIx në pjesë të ndryshme të trupit janë të ndryshme.Në studimin tonë, është përdorur AIx radiale.Për të verifikuar zbatueshmërinë e WMHMS në njerëz të ndryshëm, ne zgjodhëm 20 pjesëmarrës në grupin e shëndetshëm, 20 në grupin e hipertensionit (HTN), 20 në grupin e sëmundjeve koronare të zemrës (CHD) të moshës nga 50 deri në 59 vjeç dhe 20 në grupin grupi i diabetit mellitus (DM).Ne matëm valët e tyre të pulsit dhe krahasuam dy parametrat e tyre, AIx dhe PWV, siç paraqitet në Fig. 4J.Mund të konstatohet se vlerat e PWV të grupeve HTN, CHD dhe DM ishin më të ulëta krahasuar me atë të grupit të shëndetshëm dhe kanë diferencë statistikore (PHTN ≪ 0,001, PCHD ≪ 0,001 dhe PDM ≪ 0,001; vlerat P u llogaritën me t test).Ndërkohë, vlerat AIx të grupeve HTN dhe CHD ishin më të ulëta krahasuar me grupin e shëndetshëm dhe kanë diferencë statistikore (PHTN < 0,01, PCHD < 0,001 dhe PDM < 0,05).PWV dhe AIx e pjesëmarrësve me CHD, HTN ose DM ishin më të larta se ata në grupin e shëndetshëm.Rezultatet tregojnë se TATSA është në gjendje të marrë me saktësi formën e valës së pulsit për të llogaritur parametrin kardiovaskular për të vlerësuar gjendjen e shëndetit kardiovaskular.Si përfundim, për shkak të karakteristikave dhe komoditetit të tij me valë, me rezolucion të lartë, me ndjeshmëri të lartë, WMHMS i bazuar në TATSA ofron një alternativë më efikase për monitorimin në kohë reale sesa pajisjet aktuale të shtrenjta mjekësore që përdoren në spitale.
Përveç valës së pulsit, informacioni i frymëmarrjes është gjithashtu një shenjë kryesore jetësore për të ndihmuar në vlerësimin e gjendjes fizike të një individi.Monitorimi i frymëmarrjes bazuar në TATSA tonë është më tërheqës se polisomnografia konvencionale sepse mund të integrohet pa probleme në rroba për rehati më të mirë.E qepur në një rrip të bardhë elastik të gjoksit, TATSA u lidh drejtpërdrejt me trupin e njeriut dhe u fiksua rreth gjoksit për të monitoruar frymëmarrjen (Fig. 5A dhe filmi S7).TATSA u deformua me zgjerimin dhe tkurrjen e kafazit të kraharorit, duke rezultuar në një dalje elektrike.Forma e valës së fituar është verifikuar në Fig. 5B.Sinjali me luhatje të mëdha (një amplitudë prej 1.8 V) dhe ndryshime periodike (një frekuencë prej 0.5 Hz) korrespondonte me lëvizjen e frymëmarrjes.Sinjali relativisht i vogël i luhatjes ishte mbivendosur mbi këtë sinjal të madh luhatjeje, që ishte sinjali i rrahjeve të zemrës.Sipas karakteristikave të frekuencës së sinjaleve të frymëmarrjes dhe të rrahjeve të zemrës, ne përdorëm një filtër me kalim të ulët 0,8 Hz dhe një filtër brez-kalimi 0,8 deri në 20 Hz për të ndarë përkatësisht sinjalet e frymëmarrjes dhe të rrahjeve të zemrës, siç tregohet në Fig. 5C .Në këtë rast, sinjalet e qëndrueshme të frymëmarrjes dhe pulsit me informacion të bollshëm fiziologjik (të tilla si ritmi i frymëmarrjes, rrahjet e zemrës dhe pikat e veçorive të valës së pulsit) u morën njëkohësisht dhe me saktësi thjesht duke vendosur TATSA-në e vetme në gjoks.
(A) Fotografi që tregon ekranin e TATSA të vendosur në gjoks për matjen e sinjalit në presionin e lidhur me frymëmarrjen.(B) Grafiku i tensionit në kohë për TATSA të montuar në gjoks.(C) Zbërthimi i sinjalit (B) në rrahjet e zemrës dhe në formën e valës së frymëmarrjes.(D) Fotografi që tregon dy TATSA të vendosura në bark dhe kyç për matjen e frymëmarrjes dhe pulsit, përkatësisht, gjatë gjumit.(E) Sinjalet e frymëmarrjes dhe të pulsit të një pjesëmarrësi të shëndetshëm.HR, rrahjet e zemrës;BPM, rrahje në minutë.(F) Sinjalet e frymëmarrjes dhe të pulsit të një pjesëmarrësi në SAS.(G) Sinjali respirator dhe PTT i një pjesëmarrësi të shëndetshëm.(H) Sinjali respirator dhe PTT i një pjesëmarrësi në SAS.(I) Marrëdhënia midis indeksit të zgjimit PTT dhe indeksit apnea-hipopnea (AHI).Foto: Wenjing Fan, Universiteti Chongqing.
Për të vërtetuar se sensori ynë mund të monitorojë me saktësi dhe besueshmëri sinjalet e pulsit dhe të frymëmarrjes, ne kryem një eksperiment për të krahasuar rezultatet e matjes së sinjaleve të pulsit dhe të frymëmarrjes midis TATSA-ve tona dhe një instrumenti mjekësor standard (MHM-6000B), siç përpunohet në filmat S8 dhe S9.Në matjen e valëve të pulsit, sensori fotoelektrik i instrumentit mjekësor ishte mbajtur në gishtin tregues të majtë të një vajze të re dhe ndërkohë TATSA jonë ishte mbajtur në gishtin tregues të djathtë.Nga dy format e valës së impulsit të fituar, mund të shohim se konturet dhe detajet e tyre ishin identike, gjë që tregon se pulsi i matur nga TATSA është po aq i saktë sa ai nga instrumenti mjekësor.Në matjen e valëve të frymëmarrjes, sipas udhëzimit mjekësor, pesë elektroda elektrokardiografike janë ngjitur në pesë zona në trupin e një të riu.Në të kundërt, vetëm një TATSA ishte e lidhur drejtpërdrejt me trupin dhe e fiksuar rreth gjoksit.Nga sinjalet e mbledhura të frymëmarrjes, mund të shihet se tendenca e variacionit dhe shkalla e sinjalit të frymëmarrjes së zbuluar nga TATSA tonë ishin në përputhje me atë nga instrumenti mjekësor.Këto dy eksperimente krahasimi vërtetuan saktësinë, besueshmërinë dhe thjeshtësinë e sistemit tonë të sensorëve për monitorimin e sinjaleve të pulsit dhe të frymëmarrjes.
Për më tepër, ne kemi fabrikuar një copë veshje inteligjente dhe kemi qepur dy TATSA në pozicionet e barkut dhe kyçit të dorës për monitorimin e sinjaleve të frymëmarrjes dhe pulsit, respektivisht.Në mënyrë të veçantë, një WMHMS e zhvilluar me dy kanale u përdor për të kapur sinjalet e pulsit dhe të frymëmarrjes njëkohësisht.Nëpërmjet këtij sistemi, ne morëm sinjalet e frymëmarrjes dhe të pulsit të një burri 25-vjeçar të veshur me rrobat tona inteligjente gjatë gjumit (Fig. 5D dhe filmi S10) dhe ulur (fig. S26 dhe filmi S11).Sinjalet e marra të frymëmarrjes dhe pulsit mund të transmetohen me valë në APP-në e telefonit celular.Siç u përmend më lart, TATSA ka aftësinë për të kapur sinjalet e frymëmarrjes dhe të pulsit.Këto dy sinjale fiziologjike janë gjithashtu kriteret për të vlerësuar SAS nga ana mjekësore.Prandaj, TATSA jonë mund të përdoret gjithashtu për të monitoruar dhe vlerësuar cilësinë e gjumit dhe çrregullimet e lidhura me gjumin.Siç tregohet në Fig. 5 (E dhe F, respektivisht), ne matëm vazhdimisht pulsin dhe format e valëve të frymëmarrjes të dy pjesëmarrësve, një të shëndoshë dhe një pacient me SAS.Për personin pa apnea, ritmet e matura të frymëmarrjes dhe të pulsit mbetën të qëndrueshme respektivisht në 15 dhe 70.Për pacientin me SAS, u vërejt një apnea e dallueshme për 24 s, e cila është një tregues i një ngjarjeje obstruktive të frymëmarrjes, dhe rrahjet e zemrës u rritën pak pas një periudhe apnee për shkak të rregullimit të sistemit nervor (49).Si përmbledhje, statusi i frymëmarrjes mund të vlerësohet nga TATSA jonë.
Për të vlerësuar më tej llojin e SAS përmes sinjaleve të pulsit dhe të frymëmarrjes, ne analizuam kohën e kalimit të pulsit (PTT), një tregues joinvaziv që pasqyron ndryshimet në rezistencën vaskulare periferike dhe presionin intrathorakal (të përcaktuar në seksionin S1) të një burri të shëndetshëm dhe një pacienti me SAS.Për pjesëmarrësin e shëndetshëm, frekuenca e frymëmarrjes mbeti e pandryshuar dhe PTT ishte relativisht e qëndrueshme nga 180 në 310 ms (Fig. 5G).Megjithatë, për pjesëmarrësin e SAS, PTT u rrit vazhdimisht nga 120 në 310 ms gjatë apnesë (Fig. 5H).Kështu, pjesëmarrësi u diagnostikua me SAS obstruktive (OSAS).Nëse ndryshimi në PTT zvogëlohej gjatë apnesë, atëherë gjendja do të përcaktohej si një sindrom qendror i apneas së gjumit (CSAS), dhe nëse të dyja këto dy simptoma do të ekzistonin njëkohësisht, atëherë do të diagnostikohej si një SAS i përzier (MSAS).Për të vlerësuar ashpërsinë e SAS, ne analizuam më tej sinjalet e mbledhura.Indeksi i zgjimit PTT, i cili është numri i zgjimeve të PTT në orë (eksitimi PTT përkufizohet si një rënie në PTT prej ≥15 ms që zgjat për ≥3 s), luan një rol jetik në vlerësimin e shkallës së SAS.Indeksi apnea-hipopne (AHI) është një standard për përcaktimin e shkallës së SAS (apnea është ndërprerja e frymëmarrjes dhe hipopnea është frymëmarrje tepër e cekët ose një ritëm respirator anormalisht i ulët), i cili përkufizohet si numri i apneave dhe hipopnesë për orë gjatë gjumit (lidhja midis AHI dhe kritereve të vlerësimit për OSAS tregohet në tabelën S2).Për të hetuar lidhjen midis AHI dhe indeksit të zgjimit PTT, sinjalet respiratore të 20 pacientëve me SAS u zgjodhën dhe u analizuan me TATSA.Siç tregohet në figurën 5I, indeksi i zgjimit të PTT lidhet pozitivisht me AHI, pasi apnea dhe hipopnea gjatë gjumit shkaktojnë një rritje të dukshme dhe kalimtare të presionit të gjakut, duke çuar në uljen e PTT.Prandaj, TATSA-ja jonë mund të marrë njëkohësisht sinjale të qëndrueshme dhe të sakta të pulsit dhe të frymëmarrjes, duke siguruar kështu informacion të rëndësishëm fiziologjik mbi sistemin kardiovaskular dhe SAS për monitorimin dhe vlerësimin e sëmundjeve të lidhura me to.
Në përmbledhje, ne zhvilluam një TATSA duke përdorur thurjen e plotë të trikove për të zbuluar sinjale të ndryshme fiziologjike njëkohësisht.Ky sensor shfaqi një ndjeshmëri të lartë prej 7,84 mV Pa−1, kohë përgjigjeje të shpejtë prej 20 ms, stabilitet të lartë mbi 100,000 cikle dhe gjerësi bande të gjerë të frekuencës së punës.Në bazë të TATSA, një WMHMS u zhvillua gjithashtu për të transmetuar parametrat fiziologjikë të matur në një telefon celular.TATSA mund të inkorporohet në vende të ndryshme rrobash për dizajn estetik dhe të përdoret për të monitoruar njëkohësisht sinjalet e pulsit dhe të frymëmarrjes në kohë reale.Sistemi mund të aplikohet për të ndihmuar në dallimin midis individëve të shëndetshëm dhe atyre me CAD ose SAS për shkak të aftësisë së tij për të kapur informacion të detajuar.Ky studim ofroi një qasje komode, efikase dhe miqësore për përdoruesit për matjen e pulsit dhe frymëmarrjes njerëzore, duke përfaqësuar një përparim në zhvillimin e elektronikës tekstile të veshur.
Çeliku inox kalohej vazhdimisht nëpër kallëp dhe shtrihej për të formuar një fije me diametër 10 μm.Një fibër çeliku inox si elektrodë u fut në disa pjesë të fijeve komerciale me një shtresë Terylene.
Një gjenerator funksioni (Stanford DS345) dhe një përforcues (LabworkPa-13) u përdorën për të siguruar një sinjal presioni sinusoidal.Një sensor force me rreze të dyfishtë (Vernier Software & Technology LLC) u përdor për të matur presionin e jashtëm të aplikuar në TATSA.Një elektrometër i sistemit Keithley (Keithley 6514) u përdor për të monitoruar dhe regjistruar tensionin e daljes dhe rrymën e TATSA.
Sipas Metodës së Testit AATCC 135-2017, ne përdorëm TATSA dhe çakëll të mjaftueshëm si një ngarkesë 1,8 kg dhe më pas i vendosëm në një makinë larëseje komerciale (Labtex LBT-M6T) për të kryer cikle delikate të larjes së makinës.Më pas, mbushëm makinën e larjes me 18 litra ujë në 25°C dhe vendosëm rondele për ciklin dhe kohën e zgjedhur të larjes (shpejtësia e trazimit, 119 goditje në minutë; koha e larjes, 6 min; shpejtësia përfundimtare e centrifugimit, 430 rpm; përfundimtare koha e rrotullimit, 3 min).Së fundi, TATSA u var e thatë në ajër të qetë në temperaturën e dhomës jo më të lartë se 26°C.
Subjektet u udhëzuan të shtriheshin në një pozicion të shtrirë në shtrat.TATSA u vendos në vendet matëse.Pasi subjektet ishin në pozicionin standard të shtrirë në shpinë, ata mbajtën një gjendje plotësisht të relaksuar për 5 deri në 10 minuta.Më pas, sinjali i pulsit filloi të matet.
Materiali plotësues për këtë artikull është i disponueshëm në https://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/11/eaay2840/DC1
Fig. S9.Rezultati i simulimit të shpërndarjes së forcës së një TATSA nën presionet e aplikuara në 0.2 kPa duke përdorur softuerin COMSOL.
Fig. S10.Rezultatet e simulimit të shpërndarjes së forcës së një njësie kontakti nën presionet e aplikuara në përkatësisht 0.2 dhe 2 kPa.
Fig. S11.Ilustrime të plota skematike të transferimit të ngarkesës së një njësie kontakti në kushtet e qarkut të shkurtër.
Fig. S13.Tensioni dhe rryma e vazhdueshme e daljes së TATSA në përgjigje të presionit të jashtëm të aplikuar vazhdimisht në një cikël matjeje.
Fig. S14.Përgjigja e tensionit ndaj numrave të ndryshëm të njësive të lakut në të njëjtën zonë pëlhure kur e mbani numrin e lakut në drejtim të pandryshuar.
Fig. S15.Një krahasim midis performancës dalëse të dy sensorëve të tekstilit duke përdorur thurjen e plotë të trikove dhe thurjen e thjeshtë.
Fig. S16.Skemat që tregojnë përgjigjet e frekuencës në presionin dinamik prej 1 kPa dhe frekuencën hyrëse të presionit prej 3, 5, 7, 9, 10, 11, 13, 15, 18 dhe 20 Hz.
Fig. S25.Tensionet e daljes së sensorit kur subjekti ishte në kushte statike dhe të lëvizjes.
Fig. S26.Fotografi që tregon TATSA të vendosura në bark dhe dore njëkohësisht për matjen e frymëmarrjes dhe pulsit, respektivisht.
Ky është një artikull me akses të hapur i shpërndarë sipas kushteve të licencës Creative Commons Attribution-JoCommercial, e cila lejon përdorimin, shpërndarjen dhe riprodhimin në çdo medium, për sa kohë që përdorimi rezultues nuk është për përfitime komerciale dhe me kusht që vepra origjinale të jetë siç duhet. cituar.
SHËNIM: Ne kërkojmë vetëm adresën tuaj të emailit në mënyrë që personi të cilit po i rekomandoni faqen të dijë se ju dëshironit që ta shihnin atë dhe se nuk është postë e padëshiruar.Ne nuk kapim asnjë adresë emaili.
Nga Wenjing Fan, Qiang He, Keyu Meng, Xulong Tan, Zhihao Zhou, Gaoqiang Zhang, Jin Yang, Zhong Lin Wang
Një sensor triboelektrik tërësisht nga tekstili me ndjeshmëri të lartë presioni dhe rehati është zhvilluar për monitorimin e shëndetit.
Nga Wenjing Fan, Qiang He, Keyu Meng, Xulong Tan, Zhihao Zhou, Gaoqiang Zhang, Jin Yang, Zhong Lin Wang
Një sensor triboelektrik tërësisht nga tekstili me ndjeshmëri të lartë presioni dhe rehati është zhvilluar për monitorimin e shëndetit.
© 2020 Shoqata Amerikane për Avancimin e Shkencës.Të gjitha të drejtat e rezervuara.AAAS është partner i HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef dhe COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548.
Koha e postimit: Mar-27-2020