Geyilə bilən tekstil elektronikası fərdi sağlamlıq idarəçiliyini həyata keçirmək üçün çox arzu edilir.Bununla belə, bildirilən əksər tekstil elektronikası ya vaxtaşırı bir fizioloji siqnalı hədəfə ala bilər, ya da siqnalların açıq təfərrüatlarını əldən verə bilər ki, bu da sağlamlığın qismən qiymətləndirilməsinə gətirib çıxarır.Bundan əlavə, əla əmlak və rahatlığa malik tekstil hələ də problem olaraq qalır.Burada yüksək təzyiq həssaslığı və rahatlığı olan triboelektrik tam tekstil sensorlar seriyasını təqdim edirik.O, təzyiqə həssaslıq (7,84 mV Pa−1), sürətli cavab müddəti (20 ms), sabitlik (>100.000 dövr), geniş iş tezliyi bant genişliyi (20 Hz-ə qədər) və maşın yuyulma qabiliyyətini (>40 yuma) nümayiş etdirir.Hazırlanmış TATSA-lar eyni vaxtda arterial nəbz dalğalarını və tənəffüs siqnallarını izləmək üçün paltarın müxtəlif hissələrinə tikilmişdir.Biz ürək-damar xəstəliklərinin və yuxu apne sindromunun uzunmüddətli və qeyri-invaziv qiymətləndirilməsi üçün sağlamlıq monitorinqi sistemini daha da inkişaf etdirdik ki, bu da bəzi xroniki xəstəliklərin kəmiyyət təhlili üçün böyük irəliləyiş nümayiş etdirir.
Geyinilə bilən elektronika, fərdiləşdirilmiş tibbdə perspektivli tətbiqlərinə görə füsunkar bir fürsətdir.Onlar fərdin sağlamlıq vəziyyətini davamlı, real vaxt və qeyri-invaziv şəkildə izləyə bilərlər (1-11).Nəbz və tənəffüs həyati əlamətlərin əvəzedilməz iki komponenti kimi həm fizioloji vəziyyətin dəqiq qiymətləndirilməsini, həm də əlaqəli xəstəliklərin diaqnozu və proqnozu ilə bağlı diqqətəlayiq fikirləri təmin edə bilər (12-21).Bu günə qədər incə fizioloji siqnalları aşkar etmək üçün geyilə bilən elektronikanın əksəriyyəti polietilen tereftalat, polidimetilsiloksan, poliimid, şüşə və silikon kimi ultra nazik substratlara əsaslanır (22-26).Dəridə istifadə üçün bu substratların çatışmazlığı onların planar və sərt formatlarındadır.Nəticədə, uzun müddət istifadə zamanı qıcıqlanma və narahatlıq yarada bilən, geyilə bilən elektronika ilə insan dərisi arasında kompakt əlaqə yaratmaq üçün lentlər, bantlar və ya digər mexaniki qurğular tələb olunur (27, 28).Üstəlik, bu substratlar zəif hava keçiriciliyinə malikdir və bu, uzunmüddətli, davamlı sağlamlıq monitorinqi üçün istifadə edildikdə narahatlığa səbəb olur.Səhiyyədə, xüsusən də gündəlik istifadədə yuxarıda qeyd olunan problemləri yüngülləşdirmək üçün ağıllı tekstillər etibarlı bir həll təklif edir.Bu toxuculuqlar yumşaqlıq, yüngüllük və nəfəs alma xüsusiyyətlərinə malikdir və beləliklə, geyilə bilən elektronikada rahatlığın reallaşdırılması potensialına malikdir.Son illərdə həssas sensorlar, enerji yığımı və saxlama sahələrində toxuculuq əsaslı sistemlərin hazırlanmasına intensiv səylər sərf edilmişdir (29-39).Xüsusilə, nəbz və tənəffüs siqnallarının monitorinqində tətbiq olunan optik lif, pyezoelektrik və müqavimətə əsaslanan ağıllı tekstillər üzrə uğurlu tədqiqatlar bildirilmişdir (40-43).Bununla belə, bu ağıllı tekstillər adətən aşağı həssaslığa və tək monitorinq parametrinə malikdir və geniş miqyasda istehsal edilə bilməz (cədvəl S1).Nəbzin ölçülməsi vəziyyətində, nəbzin zəif və sürətli dəyişməsi (məsələn, onun xüsusiyyət nöqtələri) səbəbindən ətraflı məlumatı tutmaq çətindir və beləliklə, yüksək həssaslıq və müvafiq tezlik reaksiya performansı tələb olunur.
Bu işdə, tam bir hırka tikişində keçirici və neylon ipliklərlə toxunmuş, epidermal incə təzyiqin tutulması üçün yüksək həssaslığa malik triboelektrik tam tekstil sensor massivini (TATSA) təqdim edirik.TATSA yüksək təzyiq həssaslığı (7,84 mV Pa−1), sürətli cavab müddəti (20 ms), sabitlik (>100.000 dövr), geniş iş tezliyi bant genişliyi (20 Hz-ə qədər) və maşın yuyulması (>40 yuyulma) təmin edə bilər.O, təmkin, rahatlıq və estetik cazibə ilə paltarlara rahat şəkildə inteqrasiya edə bilir.Qeyd edək ki, TATSA birbaşa olaraq boyun, bilək, barmaq ucu və ayaq biləyi mövqelərindəki nəbz dalğalarına, qarın və döş qəfəsindəki tənəffüs dalğalarına uyğun gələn parçanın müxtəlif sahələrinə daxil edilə bilər.TATSA-nın real vaxt rejimində və uzaqdan sağlamlıq monitorinqində mükəmməl performansını qiymətləndirmək üçün biz ürək-damar xəstəliklərinin (CAD) təhlili və yuxu apne sindromunun (SAS) qiymətləndirilməsi üçün davamlı olaraq fizioloji siqnalları əldə etmək və saxlamaq üçün fərdiləşdirilmiş ağıllı sağlamlıq monitorinqi sistemini inkişaf etdiririk. ).
Şəkil 1A-da göstərildiyi kimi, nəbz və tənəffüs siqnallarının dinamik və eyni vaxtda monitorinqini təmin etmək üçün köynəyin manşetinə və sinəsinə iki TATSA tikilmişdir.Bu fizioloji siqnallar sağlamlıq vəziyyətinin sonrakı təhlili üçün simsiz olaraq ağıllı mobil terminal proqramına (APP) ötürülürdü.Şəkil 1B bir parçaya tikilmiş TATSA-nı göstərir və içəridə xarakterik keçirici iplik və kommersiya neylon iplikdən istifadə edərək tam hırka tikişində toxunmuş TATSA-nın böyüdülmüş görünüşü göstərilir.Ən çox yayılmış və əsas toxuculuq üsulu olan əsas düz tikişlə müqayisədə tam hırka tikişi seçilmişdir, çünki keçirici ipin ilgək başı ilə neylon ipliyin bitişik tikiş tikişi başı (şək. S1) arasındakı əlaqə səthdir. nöqtə təması deyil, yüksək triboelektrik effekt üçün daha böyük fəaliyyət sahəsinə gətirib çıxarır.Keçirici ipliyi hazırlamaq üçün biz sabit özək lifi kimi paslanmayan poladdan seçdik və bir qatlı Terilen ipliklərindən bir neçə parça özək lifi ətrafında bükülərək 0,2 mm diametrli bir keçirici ipliyə çevrildi (şək. S2). həm elektrikləşdirmə səthi, həm də keçirici elektrod.Diametri 0,15 mm olan və başqa bir elektrikləşdirmə səthi kimi xidmət edən neylon iplik, hesablanmayan ipliklərlə büküldüyü üçün güclü dartma qüvvəsinə malik idi (şək. S3).Şəkil 1 (müvafiq olaraq C və D) hazırlanmış keçirici iplik və neylon ipliklərin fotoşəkillərini göstərir.Əlavələr keçirici ipliyin tipik kəsişməsini və neylon ipliyin səthini təqdim edən müvafiq skan edən elektron mikroskopiya (SEM) şəkillərini göstərir.Keçirici və neylon ipliklərin yüksək dartılma gücü onların bütün sensorların vahid performansını qorumaq üçün sənaye maşınında toxunma qabiliyyətini təmin etdi.Şəkil 1E-də göstərildiyi kimi, keçirici iplər, neylon ipliklər və adi saplar öz konuslarına sarıldı, daha sonra avtomatik toxuculuq üçün sənaye kompüterləşdirilmiş düz toxuculuq maşınına yükləndi (film S1).Şəkildə göstərildiyi kimi.S4, bir neçə TATSA sənaye maşını ilə adi parça ilə birlikdə toxundu.Qalınlığı 0,85 mm və çəkisi 0,28 q olan tək TATSA digər parçalarla mükəmməl uyğunluğunu nümayiş etdirərək fərdi istifadə üçün bütün strukturdan düzəldilə bilər.Bundan əlavə, TATSA-lar kommersiya neylon ipliklərinin müxtəlifliyinə görə estetik və dəb tələblərinə cavab vermək üçün müxtəlif rənglərdə dizayn edilə bilər (şək. 1F və şəkil S5).Hazırlanmış TATSA-lar əla yumşaqlığa və sərt əyilmə və ya deformasiyaya tab gətirmək qabiliyyətinə malikdir (şək. S6).Şəkil 1G birbaşa sviterin qarnına və manşetinə tikilmiş TATSA-nı göstərir.Sviterin toxunma prosesi əncirdə göstərilmişdir.S7 və film S2.Qarın mövqeyində uzanan TATSA-nın ön və arxa tərəflərinin təfərrüatları şək.S8 (müvafiq olaraq A və B) və keçirici iplik və neylon iplik mövqeyi əncirdə təsvir edilmişdir.S8C.Buradan görünür ki, TATSA təmkinli və ağıllı bir görünüş üçün adi parçalara problemsiz şəkildə daxil edilə bilər.
(A) Real vaxtda nəbz və tənəffüs siqnallarının monitorinqi üçün bir köynəkə inteqrasiya olunmuş iki TATSA.(B) TATSA və paltarın birləşməsinin sxematik təsviri.Daxil sensorun böyüdülmüş görünüşünü göstərir.(C) Keçirici ipliyin fotoşəkili (miqyas çubuğu, 4 sm).Daxil paslanmayan poladdan və Terilen ipliklərdən ibarət keçirici ipliyin (miqyas çubuğu, 100 μm) kəsişməsinin SEM təsviridir.(D) Neylon iplik fotoşəkili (miqyas çubuğu, 4 sm).Daxil neylon iplik səthinin SEM təsviridir (miqyas çubuğu, 100 μm).(E) TATSA-ların avtomatik toxunmasını həyata keçirən kompüterləşdirilmiş düz toxuculuq maşınının şəkli.(F) TATSA-ların müxtəlif rənglərdə fotoşəkili (miqyas çubuğu, 2 sm).İçəridə onun əla yumşaqlığını nümayiş etdirən burulmuş TATSA var.(G) İki TATSA-nın tam və qüsursuz şəkildə sviterə tikilmiş fotoşəkili.Foto krediti: Wenjing Fan, Chongqing Universiteti.
TATSA-nın iş mexanizmini, o cümlədən mexaniki və elektrik xüsusiyyətlərini təhlil etmək üçün Şəkil 2A-da göstərildiyi kimi TATSA-nın həndəsi toxuculuq modelini qurduq.Tam hırka tikişindən istifadə edərək keçirici və neylon ipliklər kurs və vale istiqamətində döngə vahidləri şəklində bir-birinə bağlanır.Tək ilmə quruluşu (şək. S1) ilgək başlığından, ilgək qolu, qabırğa kəsişən hissədən, tikiş qolu və tikiş başlığından ibarətdir.İki müxtəlif iplik arasında təmas səthinin iki forması tapıla bilər: (i) keçirici ipin ilgək başlığı ilə neylon ipliyin tikiş başı arasındakı təmas səthi və (ii) ilgək başlığı arasındakı təmas səthi. neylon iplik və keçirici ipliyin tikiş başlığı.
(A) Trikotaj ilgəklərin ön, sağ və yuxarı tərəfləri olan TATSA.(B) COMSOL proqram təminatından istifadə edərək 2 kPa tətbiq olunan təzyiq altında TATSA-nın qüvvə paylanmasının simulyasiya nəticəsi.(C) Qısaqapanma şəraitində kontakt blokunun yük ötürülməsinin sxematik təsvirləri.(D) COMSOL proqram təminatından istifadə edərək açıq dövrə şəraitində kontakt blokunun yük paylanmasının simulyasiya nəticələri.
TATSA-nın iş prinsipi iki aspektdə izah edilə bilər: xarici qüvvənin stimullaşdırılması və onun induksiya yükü.Xarici qüvvə stimuluna cavab olaraq gərginliyin paylanmasını intuitiv şəkildə başa düşmək üçün biz Şəkil 2B və Şəkildə göstərildiyi kimi müvafiq olaraq 2 və 0,2 kPa müxtəlif xarici qüvvələrdə COMSOL proqram təminatından istifadə edərək sonlu element analizindən istifadə etdik.S9.Gərginlik iki ipliyin təmas səthlərində görünür.Şəkildə göstərildiyi kimi.S10, stress paylanmasını aydınlaşdırmaq üçün iki döngə vahidini nəzərdən keçirdik.İki müxtəlif xarici qüvvənin təsiri altında gərginliyin paylanmasını müqayisə edərkən keçirici və neylon ipliklərin səthlərindəki gərginlik artan xarici qüvvə ilə artır və nəticədə iki iplik arasında təmas və ekstruziya yaranır.Xarici qüvvə sərbəst buraxıldıqdan sonra iki iplik ayrılır və bir-birindən uzaqlaşır.
Keçirici iplik və neylon iplik arasındakı əlaqə-ayırıcı hərəkətlər triboelektrikasiya və elektrostatik induksiyanın birləşməsinə aid edilən yük ötürülməsinə səbəb olur.Elektrik enerjisinin əmələ gəlməsi prosesini aydınlaşdırmaq üçün iki ipliyin bir-biri ilə təmasda olduğu sahənin kəsişməsini təhlil edirik (şəkil 2C1).Şəkil 2-də göstərildiyi kimi (müvafiq olaraq, C2 və C3), TATSA xarici qüvvə ilə stimullaşdırıldıqda və iki iplik bir-biri ilə təmasda olduqda, keçirici və neylon ipliklərin səthində elektrikləşmə baş verir və bunun əksi olan ekvivalent yüklər iki ipliyin səthində polaritlər əmələ gəlir.İki iplik ayrıldıqdan sonra, elektrostatik induksiya effektinə görə daxili paslanmayan poladda müsbət yüklər əmələ gəlir.Tam sxem Şəkildə göstərilmişdir.S11.Elektrik enerjisi istehsal prosesinin daha kəmiyyətli anlayışını əldə etmək üçün biz COMSOL proqram təminatından istifadə edərək TATSA-nın potensial paylanmasını simulyasiya etdik (Şəkil 2D).İki material təmasda olduqda, yük əsasən sürtünmə materialında toplanır və elektrodda yalnız kiçik miqdarda induksiya yükü mövcuddur, nəticədə kiçik potensial yaranır (şəkil 2D, alt).İki material ayrıldıqda (şəkil 2D, yuxarı), potensial fərqə görə elektrodda induksiya yükü artır və müvafiq potensial artır, bu da təcrübələrdən əldə edilən nəticələrlə simulyasiyalardan alınan nəticələr arasında yaxşı uyğunluğu ortaya qoyur. .Bundan əlavə, TATSA-nın keçirici elektrodu Terilen ipliklərinə bükülmüş olduğundan və dəri hər iki sürtünmə materialı ilə təmasda olduğundan, TATSA birbaşa dəriyə taxıldıqda yük xarici qüvvədən asılıdır və dəri tərəfindən zəiflədilir.
TATSA-nın müxtəlif aspektlərdə işini xarakterizə etmək üçün biz funksiya generatoru, güc gücləndiricisi, elektrodinamik çalkalayıcı, gücölçən, elektrikölçən və kompüterdən ibarət ölçmə sistemi təqdim etdik (şək. S12).Bu sistem 7 kPa-a qədər xarici dinamik təzyiq yaradır.Təcrübədə TATSA sərbəst vəziyyətdə düz plastik təbəqəyə yerləşdirildi və çıxış elektrik siqnalları elektrometr tərəfindən qeydə alınır.
Keçirici və neylon ipliklərin spesifikasiyası TATSA-nın çıxış performansına təsir göstərir, çünki onlar təmas səthini və xarici təzyiqi qəbul etmək qabiliyyətini müəyyən edir.Bunu araşdırmaq üçün biz müvafiq olaraq iki iplikdən üç ölçü hazırladıq: 150D/3, 210D/3 və 250D/3 ölçülü keçirici iplik və 150D/6, 210D/6 və 250D ölçülü neylon iplik /6 (D, denye; ayrı-ayrı sapların lif qalınlığını təyin etmək üçün istifadə olunan ölçü vahidi; yüksək denye sayına malik parçalar qalın olmağa meyllidir).Sonra, bir sensora toxunmaq üçün müxtəlif ölçülü bu iki iplik seçdik və TATSA-nın ölçüsü 3 sm-dən 3 sm-ə qədər, döngə istiqamətində 16 və kurs istiqamətində 10 ilə saxlanıldı.Beləliklə, doqquz örgü nümunəsi olan sensorlar əldə edildi.150D/3 ölçülü keçirici iplik və 150D/6 ölçülü neylon iplikdən olan sensor ən nazik, keçirici iplikdən olan sensor isə 250D/3 ölçülü və 250D/ ölçülü neylon iplikdən olan sensor idi. 6 ən qalın idi.0,1-dən 7 kPa-a qədər olan mexaniki həyəcanlandırma altında, Şəkil 3A-da göstərildiyi kimi, bu nümunələr üçün elektrik çıxışları sistematik şəkildə araşdırıldı və sınaqdan keçirildi.Doqquz TATSA-nın çıxış gərginliyi tətbiq olunan təzyiqin artması ilə 0,1-dən 4 kPa-a qədər artdı.Xüsusilə, bütün toxuculuq nümunələri arasında 210D/3 keçirici iplik və 210D/6 neylon iplik spesifikasiyası ən yüksək elektrik məhsuldarlığını təmin etdi və ən yüksək həssaslıq nümayiş etdirdi.Çıxış gərginliyi, TATSA 210D/3 keçirici iplik və 210D/6 neylon iplikdən istifadə edərək toxunana qədər TATSA-nın qalınlığının artması ilə (kifayət qədər əlaqə səthinə görə) artan bir tendensiya göstərdi.Qalınlığın daha da artması ipliklər tərəfindən xarici təzyiqin udulmasına səbəb olacağından, çıxış gərginliyi müvafiq olaraq azaldı.Bundan əlavə, qeyd olunur ki, aşağı təzyiq bölgəsində (<4 kPa) təzyiqlə çıxış gərginliyinin yaxşı idarə olunan xətti dəyişməsi 7,84 mV Pa−1 yüksək təzyiq həssaslığı verir.Yüksək təzyiq bölgəsində (>4 kPa) effektiv sürtünmə sahəsinin doyması səbəbindən eksperimental olaraq 0,31 mV Pa−1 aşağı təzyiq həssaslığı müşahidə edilmişdir.Bənzər bir təzyiq həssaslığı güc tətbiqinin əks prosesi zamanı da nümayiş etdirildi.Müxtəlif təzyiqlər altında çıxış gərginliyi və cərəyanın konkret vaxt profilləri Şek.S13 (müvafiq olaraq A və B).
(A) Neylon iplik (150D/6, 210D/6 və 250D/6) ilə birləşdirilmiş keçirici ipliyin (150D/3, 210D/3 və 250D/3) doqquz toxuculuq nümunəsi altında çıxış gərginliyi.(B) Döngə nömrəsini val istiqamətində dəyişməz saxladıqda, eyni parça sahəsindəki müxtəlif sayda döngə vahidlərinə gərginlik reaksiyası.(C) 1 kPa dinamik təzyiq və 1 Hz təzyiq giriş tezliyi altında tezlik reaksiyalarını göstərən qrafiklər.(D) 1, 5, 10 və 20 Hz tezlikləri altında müxtəlif çıxış və cərəyan gərginlikləri.(E) 1 kPa təzyiq altında TATSA-nın davamlılıq testi.(F) 20 və 40 dəfə yuyulduqdan sonra TATSA-nın çıxış xüsusiyyətləri.
Həssaslıq və çıxış gərginliyinə, ölçülən parça sahəsindəki döngələrin ümumi sayı ilə müəyyən edilən TATSA-nın dikiş sıxlığı da təsir etdi.Dikiş sıxlığının artması parça strukturunun daha sıxlığına səbəb olacaqdır.Şəkil 3B, 3 sm-dən 3 sm-ə qədər olan toxuculuq sahəsində müxtəlif dövrə nömrələri altında çıxış performanslarını göstərir və əlavə bir döngə vahidinin quruluşunu göstərir (biz döngə nömrəsini kurs istiqamətində 10-da, döngə nömrəsini isə döngədə saxladıq. wale istiqaməti 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 və 26 idi).Döngə sayını artırmaqla, çıxış gərginliyi əvvəlcə artan təmas səthi səbəbindən artan bir tendensiya nümayiş etdirdi, maksimum çıxış gərginliyi zirvəsi 7,5 V olan dövrə sayı 180 olana qədər. Bu nöqtədən sonra çıxış gərginliyi azalma tendensiyasını izlədi, çünki TATSA sıxlaşdı və iki iplikdə kontakt ayırma sahəsi azaldı.Sıxlığın çıxışa hansı istiqamətdə böyük təsir göstərdiyini araşdırmaq üçün biz TATSA-nın vale istiqamətində döngə nömrəsini 18-də saxladıq və kurs istiqamətində döngə nömrəsini 7, 8, 9, 10 olaraq təyin etdik. 11, 12, 13 və 14. Müvafiq çıxış gərginlikləri şək.-də göstərilmişdir.S14.Müqayisə üçün, kurs istiqamətində sıxlığın çıxış gərginliyinə daha çox təsir etdiyini görə bilərik.Nəticədə, çıxış xüsusiyyətlərinin hərtərəfli qiymətləndirilməsindən sonra TATSA-nın toxunması üçün 210D/3 keçirici iplik və 210D/6 neylon iplik və 180 ilgək vahidinin toxuculuq nümunəsi seçildi.Bundan əlavə, tam hırka tikişi və düz tikişdən istifadə edərək iki tekstil sensorunun çıxış siqnallarını müqayisə etdik.Şəkildə göstərildiyi kimi.S15, tam hırka tikişindən istifadə edən elektrik çıxışı və həssaslıq düz tikişlə müqayisədə çox yüksəkdir.
Real vaxt siqnallarının monitorinqi üçün cavab müddəti ölçüldü.Sensorumuzun xarici qüvvələrə cavab müddətini yoxlamaq üçün çıxış gərginliyi siqnallarını 1 ilə 20 Hz tezlikdə dinamik təzyiq girişləri ilə müqayisə etdik (şəkil 3C və şəkil S16 müvafiq olaraq).Çıxış gərginliyinin dalğa formaları 1 kPa təzyiq altında daxil olan sinusoidal təzyiq dalğaları ilə demək olar ki, eyni idi və çıxış dalğa formaları sürətli cavab müddəti (təxminən 20 ms) idi.Bu histerezis elastik strukturun xarici qüvvəni qəbul etdikdən sonra mümkün qədər tez orijinal vəziyyətinə qayıtmaması ilə əlaqələndirilə bilər.Buna baxmayaraq, bu kiçik histerezis real vaxt monitorinqi üçün məqbuldur.Müəyyən bir tezlik diapazonu ilə dinamik təzyiq əldə etmək üçün TATSA-nın müvafiq tezlik reaksiyası gözlənilir.Beləliklə, TATSA-nın tezlik xarakteristikası da sınaqdan keçirildi.Xarici həyəcan verici tezliyi artırmaqla, çıxış gərginliyinin amplitudası demək olar ki, dəyişməz qaldı, halbuki tıqqıltı tezlikləri 1 ilə 20 Hz arasında dəyişdikdə cərəyanın amplitudası artdı (Şəkil 3D).
TATSA-nın təkrarlanmasını, dayanıqlığını və dayanıqlığını qiymətləndirmək üçün biz təzyiq yükləmə-boşaltma dövrlərinə çıxış gərginliyini və cərəyan reaksiyalarını sınaqdan keçirdik.Sensora 5 Hz tezliyi ilə 1 kPa təzyiq tətbiq olundu.Pikdən zirvəyə gərginlik və cərəyan 100.000 yükləmə-boşaltma dövründən sonra qeydə alınıb (müvafiq olaraq şək. 3E və şəkil S17).Gərginliyin və cərəyan dalğa formasının böyüdülmüş görünüşləri Şəkil 3E və şək.S17, müvafiq olaraq.Nəticələr TATSA-nın diqqətəlayiq təkrarlanmasını, sabitliyini və davamlılığını ortaya qoyur.Yuyulma qabiliyyəti həm də bütün tekstil cihazı kimi TATSA-nın əsas qiymətləndirmə meyarıdır.Yuma qabiliyyətini qiymətləndirmək üçün biz TATSA-nı Amerika Tekstil Kimyaçıları və Rəngçiləri Assosiasiyasının (AATCC) Test Metod 135-2017-yə uyğun olaraq maşında yuduqdan sonra sensorun çıxış gərginliyini sınaqdan keçirdik.Ətraflı yuyulma proseduru Materiallar və Metodlarda təsvir edilmişdir.Şəkil 3F-də göstərildiyi kimi, elektrik çıxışları 20 dəfə və 40 dəfə yuyulduqdan sonra qeydə alınmışdır ki, bu da yuma sınaqları zamanı çıxış gərginliyində heç bir aydın dəyişikliklərin olmadığını nümayiş etdirmişdir.Bu nəticələr TATSA-nın əla yuyulma qabiliyyətini təsdiqləyir.Geyilə bilən tekstil sensoru olaraq biz TATSA dartılma (şək. S18), bükülmüş (şək. S19) və müxtəlif rütubət (şək. S20) şəraitində olduqda çıxış performansını da araşdırdıq.
Yuxarıda göstərilən TATSA-nın çoxsaylı üstünlükləri əsasında biz davamlı olaraq fizioloji siqnalları əldə etmək və sonra xəstəyə peşəkar məsləhətlər vermək qabiliyyətinə malik simsiz mobil sağlamlıq monitorinq sistemini (WMHMS) inkişaf etdirdik.Şəkil 4A TATSA əsasında WMHMS-in sxem diaqramını göstərir.Sistem dörd komponentdən ibarətdir: analoq fizioloji siqnalları əldə etmək üçün TATSA, kifayət qədər təfərrüatları və siqnalların əla sinxronizasiyasını təmin etmək üçün aşağı keçirici filtr (MAX7427) və gücləndirici (MAX4465) olan analoq kondisioner sxemi, analoqdan rəqəmsal siqnala. analoq siqnalları toplamaq və rəqəmsal siqnallara çevirmək üçün mikrokontroller blokuna və rəqəmsal siqnalı mobil telefon terminal proqramına ötürmək üçün Bluetooth moduluna (CC2640 aşağı güclü Bluetooth çipi) əsaslanan çevirici (APP; Huawei Honor 9).Bu işdə biz Şəkil 4B-də göstərildiyi kimi TATSA-nı sorunsuz şəkildə krujeva, qolbaq, barmaqlıq və corabda tikdik.
(A) WMHMS-in təsviri.(B) TATSA-ların müvafiq olaraq qolbaq, barmaqlıq, corab və sinə kəmərinə tikilmiş fotoşəkilləri.(C1) boyun, (D1) bilək, (E1) barmaq ucu və (F1) ayaq biləyində nəbzin ölçülməsi.(C2) boyun, (D2) bilək, (E2) barmaq ucu və (F2) ayaq biləyində nəbz dalğası.(G) Müxtəlif yaşlarda nəbz dalğaları.(H) Tək nəbz dalğasının təhlili.Radial artım indeksi (AIx) AIx (%) = P2/P1 kimi müəyyən edilir.P1 irəliləyən dalğanın zirvəsi, P2 isə əks olunan dalğanın zirvəsidir.(I) Brakiyal və ayaq biləyinin nəbz dövrü.Nəbz dalğasının sürəti (PWV) PWV = D/∆T kimi müəyyən edilir.D - ayaq biləyi ilə brakiyal arasındakı məsafə.∆T ayaq biləyinin zirvələri ilə brakiyal nəbz dalğaları arasındakı vaxt gecikməsidir.PTT, nəbz keçid vaxtı.(J) Sağlam və CAD-lər arasında AIx və brakiyal-ayaq biləyi PWV (BAPWV) müqayisəsi.*P <0.01, **P <0.001 və ***P <0.05.HTN, hipertansiyon;CHD, koroner ürək xəstəliyi;DM, diabetes mellitus.Foto krediti: Jin Yang, Chongqing Universiteti.
İnsan bədəninin müxtəlif hissələrinin nəbz siqnallarını izləmək üçün biz TATSA ilə yuxarıda qeyd olunan bəzəkləri müvafiq mövqelərə əlavə etdik: boyun (Şəkil 4C1), bilək (Şəkil 4D1), barmaq ucu (Şəkil 4E1) və ayaq biləyi (Şəkil 4F1). ), S3-dən S6-ya qədər filmlərdə işləndiyi kimi.Tibbdə nəbz dalğasında üç əhəmiyyətli xüsusiyyət nöqtəsi var: irəliləyən dalğanın P1 zirvəsi, əks olunan P2 dalğasının zirvəsi və dikrotik dalğanın zirvəsi P3.Bu xüsusiyyət nöqtələrinin xüsusiyyətləri ürək-damar sistemi ilə əlaqəli arterial elastikliyin, periferik müqavimətin və sol mədəciyin yığılma qabiliyyətinin sağlamlıq vəziyyətini əks etdirir.25 yaşlı qadının yuxarıdakı dörd mövqedəki nəbz dalğa formaları əldə edilmiş və testimizdə qeydə alınmışdır.Qeyd edək ki, üç fərqləndirici xüsusiyyət nöqtəsi (P1-dən P3-ə qədər) Şəkil 4-də göstərildiyi kimi (C2-dən E2-yə qədər) boyun, bilək və barmaq ucu mövqelərində nəbz dalğasında müşahidə edilmişdir.Bunun əksinə olaraq, ayaq biləyi mövqeyində nəbz dalğasında yalnız P1 və P3 göründü və P2 mövcud deyildi (Şəkil 4F2).Bu nəticə, sol mədəcik tərəfindən atılan daxil olan qan dalğasının və aşağı ətraflardan əks olunan dalğanın superpozisiyasına səbəb olmuşdur (44).Əvvəlki tədqiqatlar P2-nin ayaq biləyində deyil, yuxarı ətraflarda ölçülən dalğa formalarında olduğunu göstərdi (45, 46).Şəkildə göstərildiyi kimi TATSA ilə ölçülmüş dalğa formalarında oxşar nəticələri müşahidə etdik.Burada tədqiq edilən 80 xəstənin əhalisinin tipik məlumatlarını göstərən S21.TATSA-nın dalğa forması daxilində incə xüsusiyyətləri aşkar etmək qabiliyyətini nümayiş etdirərək, ayaq biləyində ölçülən bu nəbz dalğa formalarında P2-nin görünmədiyini görə bilərik.Bu nəbz ölçmə nəticələri göstərir ki, bizim WMHMS yuxarı və aşağı gövdənin nəbz dalğası xüsusiyyətlərini dəqiq şəkildə aşkar edə bilir və digər işlərdən üstündür (41, 47).TATSA-nın müxtəlif yaşlarda geniş şəkildə tətbiq oluna biləcəyini daha da göstərmək üçün müxtəlif yaşlarda 80 subyektin nəbz dalğa formalarını ölçdük və Şəkil 1-də göstərildiyi kimi bəzi tipik məlumatları göstərdik.S22.Şəkil 4G-də göstərildiyi kimi, biz 25, 45 və 65 yaşlarında olan üç iştirakçı seçdik və üç xüsusiyyət gənc və orta yaşlı iştirakçılar üçün aydın idi.Tibbi ədəbiyyata (48) görə, insanların əksəriyyətinin nəbz dalğa formalarının xüsusiyyətləri yaşlandıqca dəyişir, məsələn, əks olunan dalğanın irəliləməsi nəticəsində irəliləyən dalğanın üzərinə düşməsi nəticəsində yaranan P2 nöqtəsinin yox olması damar elastikliyi.Bu fenomen topladığımız dalğa formalarında da öz əksini tapır və TATSA-nın müxtəlif populyasiyalara tətbiq oluna biləcəyini daha da təsdiqləyir.
Nəbz dalğasının forması təkcə insanın fizioloji vəziyyətindən deyil, həm də sınaq şərtlərindən təsirlənir.Buna görə də, biz nəbz siqnallarını TATSA ilə dəri (şək. S23) və ölçmə yerindəki müxtəlif aşkarlama mövqeləri (şək. S24) arasında müxtəlif təmas sıxlığı altında ölçdük.Tapmaq olar ki, TATSA ölçmə yerində geniş effektiv aşkarlama sahəsində gəmi ətrafında ətraflı məlumatla ardıcıl nəbz dalğa formaları əldə edə bilir.Bundan əlavə, TATSA və dəri arasında fərqli təmas sıxlığı altında fərqli çıxış siqnalları var.Bundan əlavə, sensorları taxan şəxslərin hərəkəti nəbz siqnallarına təsir göstərəcək.Subyektin biləyi statik vəziyyətdə olduqda, alınan nəbz dalğasının amplitudası sabitdir (şək. S25A);əksinə, bilək yavaş-yavaş 30 s ərzində -70°-dən 70°-ə qədər bucaq altında hərəkət etdikdə, nəbz dalğa formasının amplitudası dəyişəcək (şək. S25B).Bununla belə, hər bir nəbz dalğasının konturu görünür və nəbz dərəcəsi hələ də dəqiq şəkildə əldə edilə bilər.Aydındır ki, insan hərəkətində sabit nəbz dalğasının əldə edilməsinə nail olmaq üçün sensor dizaynı və arxa siqnalın işlənməsi daxil olmaqla əlavə işlərin araşdırılması lazımdır.
Bundan əlavə, TATSA-dan istifadə edərək əldə edilmiş nəbz dalğa formaları vasitəsilə ürək-damar sisteminin vəziyyətini təhlil etmək və kəmiyyətcə qiymətləndirmək üçün biz ürək-damar sisteminin qiymətləndirmə spesifikasiyasına uyğun olaraq iki hemodinamik parametr təqdim etdik, yəni artım indeksi (AIx) və nəbz dalğasının sürəti. (PWV), arteriyaların elastikliyini təmsil edir.Şəkil 4H-də göstərildiyi kimi, 25 yaşlı sağlam kişinin bilək mövqeyində nəbz dalğa forması AIx analizi üçün istifadə edilmişdir.Formula görə (bölmə S1) AIx = 60% alınmışdır ki, bu da normal qiymətdir.Sonra, biz eyni vaxtda bu iştirakçının qol və ayaq biləyi mövqelərində iki nəbz dalğa formasını topladıq (nəbz dalğasının ölçülməsinin ətraflı üsulu Materiallar və Metodlarda təsvir edilmişdir).Şəkil 4I-də göstərildiyi kimi, iki nəbz dalğasının xüsusiyyət nöqtələri fərqli idi.Sonra PWV-ni düstura görə hesabladıq (bölmə S1).Sağlam bir yetkin kişidən gözlənilən xarakterik dəyər olan PWV = 1363 sm/s əldə edilmişdir.Digər tərəfdən, görə bilərik ki, AIx və ya PWV-nin ölçüləri nəbz dalğa formasının amplituda fərqindən təsirlənmir və müxtəlif bədən hissələrində AIx dəyərləri müxtəlifdir.Tədqiqatımızda radial AIx istifadə edilmişdir.WMHMS-nin müxtəlif insanlarda tətbiq oluna biləcəyini yoxlamaq üçün biz sağlam qrupdan 20 iştirakçı, hipertoniya (HTN) qrupunda 20, 50-59 yaş arasında olan ürək-damar xəstəliyi (CHD) qrupunda 20 və 20 iştirakçı seçdik. diabetes mellitus (DM) qrupu.Biz onların nəbz dalğalarını ölçdük və Şəkil 4J-də göstərildiyi kimi onların iki parametrini, AIx və PWV-ni müqayisə etdik.Müəyyən edilə bilər ki, HTN, CHD və DM qruplarının PWV dəyərləri sağlam qrupla müqayisədə aşağı olub və statistik fərqə malikdir (PHTN ≪ 0.001, PCHD ≪ 0.001 və PDM ≪ 0.001; P dəyərləri t ilə hesablanıb. test).Eyni zamanda, HTN və CHD qruplarının AIx dəyərləri sağlam qrupla müqayisədə aşağı idi və statistik fərqə malikdir (PHTN <0.01, PCHD <0.001 və PDM <0.05).CHD, HTN və ya DM olan iştirakçıların PWV və AIx göstəriciləri sağlam qrupdakılardan daha yüksək idi.Nəticələr göstərir ki, TATSA ürək-damar sağlamlığının vəziyyətini qiymətləndirmək üçün ürək-damar parametrini hesablamaq üçün nəbz dalğa formasını dəqiq şəkildə əldə etməyə qadirdir.Yekun olaraq, simsiz, yüksək ayırdetmə, yüksək həssaslıq xüsusiyyətləri və rahatlığı səbəbindən TATSA əsasında WMHMS real vaxt rejimində monitorinq üçün xəstəxanalarda istifadə olunan hazırkı bahalı tibbi avadanlıqdan daha səmərəli alternativ təqdim edir.
Nəbz dalğasından başqa, tənəffüs məlumatları da insanın fiziki vəziyyətini qiymətləndirməyə kömək edən əsas həyati əlamətdir.Bizim TATSA əsasında tənəffüsün monitorinqi adi polisomnoqrafiyadan daha cəlbedicidir, çünki o, daha yaxşı rahatlıq üçün paltarlara qüsursuz şəkildə inteqrasiya oluna bilər.Ağ elastik sinə kəmərinə tikilmiş TATSA birbaşa insan bədəninə bağlandı və tənəffüsün monitorinqi üçün sinə ətrafında bərkidildi (Şəkil 5A və film S7).TATSA qabırğanın genişlənməsi və büzülməsi ilə deformasiyaya uğradı və nəticədə elektrik çıxışı baş verdi.Əldə edilmiş dalğa forması Şəkil 5B-də yoxlanılır.Böyük dalğalanmalar (amplituda 1,8 V) və dövri dəyişikliklər (0,5 Hz tezliyi) olan siqnal tənəffüs hərəkətinə uyğun gəlir.Nisbətən kiçik dalğalanma siqnalı ürək döyüntüsü siqnalı olan bu böyük dalğalanma siqnalının üzərinə qoyulmuşdur.Tənəffüs və ürək döyüntüləri siqnallarının tezlik xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq, Şəkil 5C-də göstərildiyi kimi, tənəffüs və ürək döyüntüləri siqnallarını ayırmaq üçün müvafiq olaraq 0,8 Hz aşağı keçid filtrindən və 0,8 - 20 Hz diapazonlu filtrdən istifadə etdik. .Bu halda, bol fizioloji məlumatı olan sabit tənəffüs və nəbz siqnalları (məsələn, tənəffüs dərəcəsi, ürək döyüntüsü sürəti və nəbz dalğasının xüsusiyyət nöqtələri) sadəcə tək TATSA-nı döş qəfəsinə yerləşdirməklə eyni vaxtda və dəqiqliklə əldə edilmişdir.
(A) Tənəffüslə əlaqəli təzyiqdə siqnalın ölçülməsi üçün sinə üzərində yerləşdirilən TATSA-nın ekranını göstərən fotoşəkil.(B) Sinə üzərində quraşdırılmış TATSA üçün gərginlik vaxtı qrafiki.(C) Siqnalın (B) ürək döyüntüsünə və tənəffüs dalğa formasına parçalanması.(D) Yuxu zamanı tənəffüs və nəbzi ölçmək üçün qarın və bilək nahiyəsinə yerləşdirilən iki TATSA-nı göstərən fotoşəkil.(E) Sağlam iştirakçının tənəffüs və nəbz siqnalları.HR, ürək dərəcəsi;BPM, dəqiqədə vuruş.(F) SAS iştirakçısının tənəffüs və nəbz siqnalları.(G) Sağlam iştirakçının tənəffüs siqnalı və PTT.(H) SAS iştirakçısının tənəffüs siqnalı və PTT.(I) PTT həyəcan indeksi ilə apne-hipopne indeksi (AHİ) arasındakı əlaqə.Foto krediti: Wenjing Fan, Chongqing Universiteti.
Sensorumuzun nəbz və tənəffüs siqnallarını dəqiq və etibarlı şəkildə izləyə biləcəyini sübut etmək üçün biz S8 filmlərində təsvir olunduğu kimi TATSA-larımız və standart tibbi alət (MHM-6000B) arasında nəbz və tənəffüs siqnallarının ölçü nəticələrini müqayisə etmək üçün təcrübə apardıq. və S9.Nəbz dalğasının ölçülməsində tibbi alətin fotoelektrik sensoru gənc qızın sol şəhadət barmağına, bu arada bizim TATSA sağ barmağına taxılırdı.Əldə edilmiş iki nəbz dalğa formasından biz onların konturlarının və detallarının eyni olduğunu görə bilərik ki, bu da TATSA ilə ölçülən nəbzin tibbi alətinki qədər dəqiq olduğunu göstərir.Tənəffüs dalğasının ölçülməsində həkim göstərişinə əsasən gəncin bədəninin beş nahiyəsinə beş elektrokardioqrafik elektrod yapışdırılıb.Bunun əksinə olaraq, yalnız bir TATSA birbaşa bədənə bağlandı və sinə ətrafında sabitləndi.Toplanmış tənəffüs siqnallarından görmək olar ki, bizim TATSA tərəfindən aşkar edilmiş tənəffüs siqnalının dəyişmə meyli və sürəti tibbi alətlə uyğundur.Bu iki müqayisəli təcrübə nəbz və tənəffüs siqnallarının monitorinqi üçün sensor sistemimizin dəqiqliyini, etibarlılığını və sadəliyini təsdiq etdi.
Bundan əlavə, biz bir parça ağıllı paltar hazırladıq və tənəffüs və nəbz siqnallarını izləmək üçün müvafiq olaraq qarın və bilək mövqelərinə iki TATSA tikdik.Xüsusilə, nəbz və tənəffüs siqnallarını eyni vaxtda tutmaq üçün hazırlanmış iki kanallı WMHMS istifadə edilmişdir.Bu sistem vasitəsilə biz 25 yaşlı bir kişinin yatarkən (şək. 5D və film S10) və oturarkən (şək. S26 və film S11) ağıllı paltarımızla geyinmiş tənəffüs və nəbz siqnallarını əldə etdik.Əldə edilmiş tənəffüs və nəbz siqnalları simsiz olaraq mobil telefonun APP-yə ötürülə bilər.Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, TATSA tənəffüs və nəbz siqnallarını tutmaq qabiliyyətinə malikdir.Bu iki fizioloji siqnal həm də SAS-ı tibbi olaraq qiymətləndirmək üçün meyarlardır.Buna görə də, bizim TATSA yuxu keyfiyyətini və əlaqəli yuxu pozğunluqlarını izləmək və qiymətləndirmək üçün də istifadə edilə bilər.5-də göstərildiyi kimi (müvafiq olaraq E və F), biz davamlı olaraq iki iştirakçının, sağlam və SAS olan bir xəstənin nəbzini və tənəffüs dalğalarını ölçdük.Apnesi olmayan şəxs üçün ölçülmüş tənəffüs və nəbz dərəcələri müvafiq olaraq 15 və 70-də sabit qaldı.SAS olan xəstə üçün obstruktiv tənəffüs hadisəsinin göstəricisi olan 24 saniyə ərzində fərqli apne müşahidə edildi və sinir sisteminin tənzimlənməsi səbəbindən bir müddət apnedən sonra ürək dərəcəsi bir qədər artdı (49).Xülasə, tənəffüs vəziyyəti TATSA tərəfindən qiymətləndirilə bilər.
Nəbz və tənəffüs siqnalları vasitəsilə SAS növünü daha da qiymətləndirmək üçün sağlam bir kişi və xəstənin periferik damar müqavimətində və intratorasik təzyiqdə (S1 bölməsində müəyyən edilmişdir) dəyişikliklərini əks etdirən qeyri-invaziv göstərici olan nəbz keçid vaxtını (PTT) təhlil etdik. SAS.Sağlam iştirakçı üçün tənəffüs dərəcəsi dəyişməz qaldı və PTT 180 ilə 310 ms arasında nisbətən sabit idi (Şəkil 5G).Bununla belə, SAS iştirakçısı üçün apne zamanı PTT davamlı olaraq 120-dən 310 ms-ə qədər artmışdır (Şəkil 5H).Beləliklə, iştirakçıya obstruktiv SAS (OSAS) diaqnozu qoyulub.Apne zamanı PTT-dəki dəyişiklik azaldısa, bu vəziyyət mərkəzi yuxu apne sindromu (CSAS) olaraq təyin ediləcək və bu iki simptomun hər ikisi eyni vaxtda mövcud olsaydı, qarışıq SAS (MSAS) diaqnozu qoyulacaq.SAS-ın şiddətini qiymətləndirmək üçün toplanmış siqnalları daha da təhlil etdik.Saatda PTT oyanmalarının sayı olan PTT həyəcan indeksi (PTT oyanması PTT-nin ≥3 s davam edən ≥15 ms azalması kimi müəyyən edilir) SAS dərəcəsinin qiymətləndirilməsində mühüm rol oynayır.Apne-hipopne indeksi (AHİ) SAS dərəcəsini təyin etmək üçün standartdır (apnea tənəffüsün dayandırılmasıdır və hipopne həddindən artıq dayaz tənəffüs və ya anormal aşağı tənəffüs dərəcəsidir) hər bir apne və hipopne sayı kimi müəyyən edilir. yuxu zamanı saat (AHİ ilə OSAS üçün reytinq meyarları arasındakı əlaqə cədvəl S2-də göstərilmişdir).AHI və PTT həyəcan indeksi arasındakı əlaqəni araşdırmaq üçün SAS olan 20 xəstənin tənəffüs siqnalları seçilmiş və TATSA ilə təhlil edilmişdir.Şəkil 5I-də göstərildiyi kimi, PTT oyanma indeksi AHI ilə müsbət korrelyasiya etmişdir, çünki yuxu zamanı apne və hipopne qan təzyiqinin aşkar və keçici yüksəlməsinə səbəb olur və bu, PTT-nin azalmasına səbəb olur.Buna görə də, bizim TATSA sabit və dəqiq nəbz və tənəffüs siqnallarını eyni vaxtda əldə edə bilər, beləliklə, əlaqəli xəstəliklərin monitorinqi və qiymətləndirilməsi üçün ürək-damar sistemi və SAS haqqında mühüm fizioloji məlumat verir.
Xülasə, biz eyni vaxtda müxtəlif fizioloji siqnalları aşkar etmək üçün tam hırka tikişindən istifadə edərək TATSA hazırladıq.Bu sensor 7.84 mV Pa−1 yüksək həssaslığa, 20 ms sürətli cavab müddəti, 100.000-dən çox dövrə yüksək sabitliyə və geniş iş tezlik bant genişliyinə malikdir.TATSA əsasında ölçülən fizioloji parametrləri mobil telefona ötürmək üçün WMHMS də hazırlanmışdır.TATSA estetik dizayn üçün müxtəlif geyim sahələrinə daxil edilə bilər və real vaxtda nəbz və tənəffüs siqnallarını eyni vaxtda izləmək üçün istifadə edilə bilər.Sistem təfərrüatlı məlumat toplamaq qabiliyyətinə görə sağlam fərdlərlə CAD və ya SAS olan şəxsləri ayırmağa kömək etmək üçün tətbiq oluna bilər.Bu tədqiqat insan nəbzini və tənəffüsünü ölçmək üçün rahat, səmərəli və istifadəçi dostu bir yanaşma təqdim etdi, bu da geyilə bilən tekstil elektronikasının inkişafında irəliləyişi təmsil etdi.
Paslanmayan polad dəfələrlə qəlibdən keçirildi və 10 μm diametrli lif əmələ gətirmək üçün dartıldı.Elektrod kimi paslanmayan polad lif bir neçə kommersiya birqat Terylene ipliklərinə daxil edilmişdir.
Sinusoidal təzyiq siqnalını təmin etmək üçün funksiya generatoru (Stanford DS345) və gücləndirici (LabworkPa-13) istifadə edilmişdir.TATSA-ya tətbiq olunan xarici təzyiqi ölçmək üçün ikili diapazonlu güc sensoru (Vernier Software & Technology LLC) istifadə edilmişdir.TATSA-nın çıxış gərginliyini və cərəyanını izləmək və qeyd etmək üçün Keithley sisteminin elektrometrindən (Keithley 6514) istifadə edilmişdir.
AATCC Test Metod 135-2017-yə əsasən, biz TATSA-dan və kifayət qədər balastdan 1,8 kq-lıq yük kimi istifadə etdik və sonra zərif maşın yuma dövrlərini yerinə yetirmək üçün onları kommersiya paltaryuyan maşına (Labtex LBT-M6T) yerləşdirdik.Sonra yuyucu maşını 25°C temperaturda 18 gallon su ilə doldurduq və yuyucunu seçilmiş yuma dövrü və vaxtı üçün təyin etdik (qarışdırma sürəti, dəqiqədə 119 vuruş; yuma vaxtı, 6 dəq; son fırlanma sürəti, 430 rpm; son fırlanma vaxtı, 3 dəqiqə).Nəhayət, TATSA 26°C-dən yüksək olmayan otaq temperaturunda quru havada asıldı.
Subyektlərə çarpayıda uzanmış vəziyyətdə yatmaq tapşırıldı.TATSA ölçmə sahələrinə yerləşdirildi.Subyektlər standart uzanmış vəziyyətdə olduqdan sonra 5-10 dəqiqə ərzində tamamilə rahat vəziyyətdə saxladılar.Nəbz siqnalı daha sonra ölçməyə başladı.
Bu məqalə üçün əlavə material https://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/11/eaay2840/DC1 ünvanında mövcuddur.
Şəkil S9.COMSOL proqram təminatından istifadə edərək 0,2 kPa-da tətbiq olunan təzyiqlər altında TATSA-nın güc paylanmasının simulyasiya nəticəsi.
Şəkil S10.Müvafiq olaraq 0,2 və 2 kPa-da tətbiq olunan təzyiqlər altında təmas qurğusunun qüvvə paylanmasının simulyasiya nəticələri.
Şəkil S11.Qısaqapanma şəraitində kontakt blokunun yük ötürülməsinin tam sxematik təsvirləri.
Şəkil S13.Ölçmə dövründə davamlı tətbiq olunan xarici təzyiqə cavab olaraq TATSA-nın davamlı çıxış gərginliyi və cərəyanı.
Şəkil S14.Döngə nömrəsini vale istiqamətində dəyişməz saxlayarkən, eyni parça sahəsindəki müxtəlif sayda döngə vahidlərinə gərginlik reaksiyası.
Şəkil S15.Tam hırka tikişi və düz tikişdən istifadə edərək iki tekstil sensorunun çıxış performansları arasında müqayisə.
Şəkil S16.1 kPa dinamik təzyiqdə və 3, 5, 7, 9, 10, 11, 13, 15, 18 və 20 Hz təzyiq giriş tezliyində tezlik reaksiyalarını göstərən qrafiklər.
Şəkil S25.Mövzu statik və hərəkət şəraitində olduqda sensorun çıxış gərginlikləri.
Şəkil S26.Tənəffüs və nəbzin ölçülməsi üçün eyni vaxtda qarın və biləyə yerləşdirilən TATSA-ları göstərən fotoşəkil.
Bu, Creative Commons Attribution-Qeyri-Kommersiya lisenziyasının şərtlərinə əsasən paylanmış açıq girişli məqalədir və nəticədə istifadə kommersiya məqsədli olmadığı və orijinal işin düzgün olması şərtilə istənilən mühitdə istifadəyə, paylanmaya və təkrar istehsala icazə verir. istinad edilmişdir.
QEYD: Biz yalnız e-poçt ünvanınızı tələb edirik ki, səhifəni tövsiyə etdiyiniz şəxs sizin onu görməsini istədiyinizi bilsin və bu, lazımsız poçt deyil.Biz heç bir e-poçt ünvanını tutmuruq.
Wenjing Fan, Qiang He, Keyu Meng, Xulong Tan, Zhihao Zhou, Gaoqiang Zhang, Jin Yang, Zhong Lin Wang tərəfindən
Sağlamlığın monitorinqi üçün yüksək təzyiq həssaslığı və rahatlığı olan triboelektrik tam tekstil sensoru hazırlanmışdır.
Wenjing Fan, Qiang He, Keyu Meng, Xulong Tan, Zhihao Zhou, Gaoqiang Zhang, Jin Yang, Zhong Lin Wang tərəfindən
Sağlamlığın monitorinqi üçün yüksək təzyiq həssaslığı və rahatlığı olan triboelektrik tam tekstil sensoru hazırlanmışdır.
© 2020 Elmin İnkişafı üzrə Amerika Assosiasiyası.Bütün hüquqlar qorunur.AAAS HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef və COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548-in tərəfdaşıdır.
Göndərmə vaxtı: 27 mart 2020-ci il