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柔软的可穿戴传感器可以检测儿童的发育障碍

科学家已经开发了一种柔软,无毒的可穿戴传感器,可以连接到手上,以监测抓握的力和手指的运动。

早产的孩子通常会出现神经运动和认知发育障碍。减少这些残疾影响的最好方法是通过一系列认知和运动测试尽早抓住他们。

然而,准确测量和记录幼儿的运动功能是棘手的。正如任何父母都会告诉您的那样,幼儿往往不喜欢在手上戴笨重的设备,并且喜欢摄取不该摄取的东西。

美国哈佛大学 (Harvard University) 的研究生徐思怡 (Siyi Xu) 说: “我们开发了一种新型导电液体,它的危险性不比一小滴盐水更危险。”

“它的导电性是以前生物相容性解决方案的四倍,导致更清洁,噪音更少的数据,” Xu说。

感应溶液由常见的膳食补充剂碘化钾和常见的食品添加剂甘油制成。

经过短暂的混合时间后,甘油打破了碘化钾的晶体结构,形成钾阳离子 (K) 和碘离子 (I-),使液体导电。

由于甘油的蒸发速率低于水,并且碘化钾是高度可溶的,因此液体在一定温度和湿度范围内都是稳定的,并且具有很高的导电性。

Xu说: “以前的生物相容性软传感器是使用氯化钠-甘油溶液制成的,但这些溶液的电导率低,这使得传感器数据非常嘈杂,而且准备也需要大约10个小时。”

“我们已经缩短到大约20分钟,得到了非常干净的数据,” 徐说。

传感器的设计还考虑了儿童的需求。硅橡胶传感器不是笨重的手套,而是位于手指的顶部和指垫上。

波士顿儿童医院和哈佛医学院副教授尤金·戈德菲尔德 (Eugene Goldfield) 说: “我们经常看到,出生较早或被诊断患有早期发育障碍的儿童皮肤高度敏感。”

Goldfield说: “通过粘在手指上方,该设备可以在敏感地绕过孩子的手的同时提供准确的信息。”

研究人员目前使用运动捕捉来研究运动功能。虽然这项技术可以告诉很多关于运动的信息,但它不能测量力,这对于诊断神经运动和认知发育障碍至关重要。

Goldfield说: “早期诊断是治疗这些发育障碍的游戏名称,这种可穿戴传感器可以为我们提供许多目前不可用的优势。”

本文仅在成人手上测试了该设备。接下来,研究人员计划缩小设备的比例,并在儿童的手上进行测试。

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