Носимая на коже антенна для передачи данных мониторинга здоровья

Ученые из Государственного университета Пенсильвании (США) создали прототип беспроводного носимого на коже передатчика, который может использоваться для удаленного мониторинга состояния здоровья. Описание этого изобретения опубликовано в журнале Materials & Design.

Этот передатчик, который способен передавать данные на расстояние около 90 метров, может быть легко интегрирован с многочисленными компьютерными чипами или сенсорами. Устройство имеет большой потенциал для применения в системах удаленного наблюдения за пациентом и использования в лечебных целях.

Новая система позволяет решить проблему, связанную с гибкостью носимого на коже устройства - когда антенны сжимаются или растягиваются, их резонансная частота изменяется, и они передают радиосигналы на длинах волн, которые могут не соответствовать длинам волн приемников.

Устройство представляет собой двухслойную систему, нижний слой которой состоит из медной сетки с рисунком перекрывающихся, волнистых линий. Нижний слой касается кожи, а верхний служит излучающим элементом в антенне и создает структурированный процесс, посредством которого сетка антенны растягивается и сжимается, чтобы быть гибкой на коже. Верхний слой при сжатии создает двойную дугу, а при вытягивании растягивается - и перемещается между этими ступенями в упорядоченном порядке. Структурированный процесс, посредством которого антенна сжимает и растягивает дуги, повышает общую гибкость слоя и уменьшает флуктуации резонансной частоты при изменении состояния антенны.

Еще одним приоритетом была энергоэффективность. Нижний сетчатый слой удерживает радиосигналы от взаимодействия с кожей. Это, помимо предотвращения повреждения тканей, позволяет избежать потери энергии, вызванной деградацией сигнала. Способность антенны поддерживать устойчивый радиосигнал также позволяет передатчику собирать энергию из радиоволн, потенциально снижая потребление энергии из внешних источников.