Высокоточный и быстрый сенсор на пальце для контроля здоровья

Наши руки и пальцы можно рассматривать как удобное "диагностическое окно" в различные аспекты человеческой физиологии. В частности, активность рук и сила хвата могут быть полезными показателями общего состояния здоровья человека или, например, индикатором таких заболеваний, как болезнь Паркинсона.

Американские исследователи из Гарвардской инженерной школы разработали безопасные и точные датчики силы и растяжения, которые могут быть установлены непосредственно на пальцах для мониторинга здоровья. Причем такие устройства могут работать непрерывно в течение длительного периода времени, измеряя усилие и напряжение мышц пальцев практически без задержек. Информация о новой разработке была опубликована в журнале Advanced Functional Materials.

Отметим, что это значительное достижение ученых, поскольку аналогичные ранее разработанные устройства реагировали медленно, а их производительность изменялась нелинейно, пропорционально измеряемым силам. Более того, токопроводящая жидкость, которая часто использовалась в таких устройствах, была небезопасной, если происходила ее утечка.

В основе нового сенсора лежат силиконовые тензодатчики, использующие нетоксичный для организма человека раствор йодида калия и глицерина. Датчики имеют многослойную структуру, состоящую из крошечных цилиндров, сквозь которые под действием силы, воздействующей на устройство, проталкивается жидкость. Благодаря узкой конструкции цилиндров и тому, что их много, устройство в целом способно достигать высокой точности измерений в режиме, близком к реальному времени.