مانیتورینگ قلب و عروق بی سیم پوشیدنی با استفاده از سیستم‌های نانوحسگر و نانومواد مبتنی بر نساجی

۰۸ خرداد ۱۴۰۲  پارچه ها

چکیده: انقلاب تکنولوژی های پوشیدنی و پارچه های الکترونیک پوشیدنی و فوق قابل حمل همراه با محاسبات فراگیر هستند

پارچه های آماده انقلابی در ارائه خدمات مراقبت های بهداشتی است. صرفه جویی در هزینه بالقوه در هر دو جنبه درمان، و همچنین مراقبت های پیشگیرانه، تمرکز چندین تلاش تحقیقاتی در سراسر جهان است کره زمین در این بررسی، ما انگیزه‌های پشت راه‌حل‌های پوشیدنی را در زمان واقعی توصیف می‌کنیم نظارت بر قلب و عروق از دیدگاه خدمات مراقبت های بهداشتی فعلی و همچنین از دیدگاه طراحی سیستم ما مناطقی را شناسایی می کنیم که تحقیقات در حال ظهور در آنجا هستند.

این روند در حال انجام است، یعنی: فناوری نانو در مانیتورهای پوشیدنی مبتنی بر نساجی و مراقبت های بهداشتی راه حل هایی که برای دستگاه های هوشمند، مانند گوشی های هوشمند و تبلت ها هدف گذاری شده اند و در دستور کار دارند تا با این فناوری گام بزرگتری در آینده مد و لباس های هوشمند برداشته شود.

www.startus-insights.com/innovators-guide/textile-industry-trends

1. معرفی

پیشرفت در محاسبات فراگیر و فن آوری های ارتباطی، همراه با میکرو و نانو الکترونیک فرصت هایی را برای ادغام یکپارچه الکترونیک و انعطاف پذیر ایجاد کرده است.

حسگرها :

این حسگرهای منعطف ساخته شده از منسوجات یا دارای بافت و انعطاف پذیری شبیه لباس هستند

منجر به منسوجات کاربردی می شود که معمولاً به عنوان منسوجات الکترونیکی یا منسوجات هوشمند شناخته می شوند. تائو توصیف می کند

منسوجات هوشمند به عنوان طبقه ای از مواد و سازه های هوشمند که محیط را حس کرده و به آن واکنش نشان می دهند، شرایط یا محرک ها بسته به درجه ای که هوش به این منسوجات داده می شود،

آنها ممکن است منفعل، فعال یا بسیار باهوش باشند. منسوجات غیرفعال فقط اطلاعاتی در مورد به دست می آورند.

محیط زیست :

 نساجی فعال به محیط خود واکنش نشان می دهد و به روش های مختلف سازگار می شود. خیلی از  منسوجات هوشمند ممکن است از زمینه آگاه باشند و پاسخ های خود را بر اساس زمینه تطبیق دهند. این سه تا قطعات ممکن است به حضور حسگرها، محرک ها و واحدهای کنترل محدود شوند. به عنوان مثال،

مواد غیرفعال به حسگرهایی برای تشخیص سیگنال ها نیاز دارند. ترکیبات یک ماده فعال ممکن است به این نیاز داشته باشند

اتصال یک محرک یا یک واحد کنترل با یک سنسور. به طور مشابه، برای منسوجات بسیار هوشمند، ترکیبی از حسگرها، محرک ها، واحدهای کنترل و یک ماده آگاه از زمینه که به عنوان یک واحد پردازش ممکن است ضروری باشد. مواد هوشمند متن‌آگاه با ترکیب فرمول‌بندی می‌شوند منسوجات معمولی با مواد جدید، مکانیک، تکنیک های پردازش و شیمی و زیست شناسی مواد.

در کاربردهای زیست پزشکی برای نظارت طولانی مدت سیگنال فیزیولوژیکی، منسوجات ارجح هستند بستری برای حسگرها، زیرا آنها طبیعی ترین مواد نزدیک به پوست هستند. به طور سنتی، سیستم‌های سرپایی طولانی‌مدت که نظارت زیست‌پزشکی را انجام می‌دهند از چسب‌ها برای نگه داشتن الکترودها استفاده می‌کنند یا حسگرها را در مقابل پوست قرار داده و از ژل رسانا برای ایجاد تماس الکتریکی با امپدانس کم استفاده کنید با پوست پیشرفت در الکترونیک آنالوگ جلویی با امپدانس ورودی بسیار بالا و نسبت رد حالت معمول بالا (CMRR) استفاده از الکترودهای خشک را بدون نیاز امکان پذیر کرده است

ژل ها . این الکترودهای خشک وقتی روی منسوجات ساخته می شوند می توانند به طور یکپارچه در لباس ادغام شوند دستیابی به یک جایگزین بصری و راحت برای سیستم های نظارت بلندمدت فعلی موجود.

با این حال، این الکترودهای خشک دارای زمان ته نشینی اولیه هستند که در آن تماس برقرار می شود امپدانس به آرامی به مقداری کاهش می یابد که برای دریافت سیگنال با حداقل نویز از آن کافی است محیط. یک روش برای کاهش این مشکل استفاده از حسگرهای نانوساختار است که دارای این حسگرها هستند سطح به طور قابل توجهی بالاتر، در مقایسه با سنسورهای مسطح، به طوری که تماس کم مطلوب است امپدانس را می توان زودتر به دست آورد. در این مقاله تمرکز ما بر روی استفاده از نانومواد و نانوساختارها در منسوجات برای سیستم‌های پایش زیست پزشکی پوشیدنی برای سلامت قلب و عروق بررسی به شرح زیر سازماندهی شده است: ابتدا انگیزه های یک پارچه یکپارچه را ارائه می کنیم سیستم پوشیدنی از دیدگاه مراقبت های بهداشتی برای بیمارانی که قبلاً مبتلا به A بیماری قلبی عروقی (CVD) و برای شرایط پنهانی که خطر ناگهانی و بالا برای افراد ایجاد می کند

تحت فشار بدنی دوم، ما تحقیقات انجام شده تا کنون در مورد استفاده از حسگرهای نانوساختار و نانومواد بر روی منسوجات برای نظارت بر قلب در نهایت ارائه می دهیم نمونه هایی از پیاده سازی سیستم انتها به انتها برای نظارت چند پارامتری از طریق دستگاه های هوشمند، یعنی e-bra برای زنان و e-bro برای مردان