Ir-respirazzjoni, bħala wieħed mis-sinjali vitali tal-monitoraġġ tas-saħħa tal-bniedem, fiha ħafna informazzjoni fiżjoloġika dwar is-saħħa individwali u mard potenzjali. Il-monitoraġġ f'ħin reali tan-nifs jista' jsib riskji potenzjali ta' mard u saħansitra jsalva l-ħajjiet. Fid-dawl tan-nuqqasijiet tal-biċċa l-kbira tat-tagħmir ta 'monitoraġġ respiratorju, bħal kumpless u goff, mhux adattat għal monitoraġġ portabbli u f'ħin reali, huwa ta' sinifikat kbir li tiġi żviluppata sistema ta 'monitoraġġ respiratorja f'ħin reali li taħdem għal rasha u li tintlibes.

Ġiet żviluppata sistema ta 'monitoraġġ respiratorja f'ħin reali li tista' tintlibes intelliġenti li taħdem għal rasha bbażata fuq sensur ta 'strain tal-fibra spirali li jaħdem waħdu (HFSS) fl-Istitut tan-Nanoenerġija u s-Sistemi ta' Beijing, l-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi. Is-sistema tista 'tkejjel xi parametri respiratorji ewlenin għall-prevenzjoni tal-mard u d-dijanjosi medika. L-allarm intelliġenti jista 'jsejjaħ awtomatikament mowbajl issettjat minn qabel għall-għajnuna skond bidliet fl-imġieba tan-nifs tal-bniedem.

Ir-riċerkaturi jagħżlu fibra tal-poliamide miksija bil-fidda kummerċjali bħala elettrodu, għażla ta 'fibra tal-polytetrafluoroethylene (PTFE) u fibra tal-poliamide bħala materjal triboelettriku, permezz tal-metodu tal-qalba-qoxra tal-kisi tal-fibra biex jaħbu fibra tal-poliamide miksija bil-fidda f'fibra PTFE minsuġa u fibra tal-poliamide tal-istralċ tal-fibra tal-poliamide tal-fidda minsuġa. tkebbib tal-fibra alternattivament fuq il-materjal tal-bażi tal-fibra jista 'jiġi stirat, fibra PTFE jew fibra tal-poliamide użata bħala qoxra, fibra tal-kisi tal-fidda bħala s-saff tal-qalba. Il-fibra tal-qoxra hija mdawra madwar il-fibra tal-qalba, u t-tnejn huma magħquda. Is-separazzjoni ta 'kuntatt ta' żewġ saffi triboelettriċi (PTFE u najlon) jistgħu jiġu realizzati mill-moviment ta ' rilaxx tat-tensjoni tas-sensor. Matul il-proċess tat-tensjoni, l-helix tittawwal tul id-direzzjoni lonġitudinali, u n-najlon u PTFE ħdejn xulxin jisseparaw sakemm tintlaħaq it-tensjoni massima tat-tensjoni.

Il-prinċipju tax-xogħol tas-sensor huwa bbażat fuq l-elettrifikazzjoni tal-kuntatt tal-akkoppjar u l-induzzjoni elettrostatika ta 'żewġ materjali triboelettriċi (PTFE u najlon). Minħabba l-polaritajiet triboelettriċi opposti ta 'PTFE u najlon, l-uċuħ tagħhom se jinduċu ħlasijiet triboelettriċi ekwivalenti pożittivi u negattivi. Ladarba s-sensor jiġġebbed minn forza esterna, l-uċuħ ta 'kuntatt jibdew jisseparaw, u joħolqu differenza potenzjali bejn iż-żewġ uċuħ li jmexxi l-elettroni ħielsa. Billi tistudja l-effett tat-tensjoni tat-tensjoni fuq l-output elettriku tas-senser, jinstab li l-vultaġġ ta 'ċirkwit miftuħ, il-kurrent ta' ċirkwit qasir u t-trasferiment ta 'ċarġ ta' ċirkwit qasir kollha jiżdiedu biż-żieda tat-tensjoni tat-tensjoni. Meta t-tensjoni tat-tensjoni hija 1%, is-sensor għad għandu output ta 'vultaġġ stabbli ta' 0.5V, li huwa sensittiv ħafna għat-tensjoni.

Ir-riċerkaturi integraw senser ta 'strain li jaħdem waħdu fil-faxxa tas-sider u waħħalha taħt is-sider biex jimmonitorjaw in-nifs. Hekk kif is-sider jespandi jew jikkuntratta, is-sensuri jespandu u jikkuntrattaw regolarment. Permezz tal-kalkolu u l-ipproċessar ta 'dawn is-sinjali elettriċi, jistgħu jinkisbu rata ta' respirazzjoni umana, kapaċità vitali sfurzata, fluss espiratorju massimu u indikaturi oħra. Barra minn hekk, ir-riċerkaturi żviluppaw sistema intelliġenti ta 'monitoraġġ respiratorju f'ħin reali li tista' tintlibes li tinkludi spirometru intelliġenti u allarm intelliġenti li jaħdem waħdu. L-ispirometru intelliġenti jista 'jikkwantifika l-fluss tal-arja għal kull exhalation u inizjalment jiddijanjostika mard respiratorju. L-allarm intelliġenti se jsejjaħ awtomatikament it-telefon issettjat minn qabel għall-għajnuna meta s-suġġett jieqaf jieħu n-nifs għal aktar minn 6 sekondi.

Ir-riċerka tipprovdi struttura spirali effettiva għall-manifattura ta 'sensuri ta' strain sensittivi ħafna bbażati fuq nanoġeneraturi ta 'frizzjoni u tiżviluppa sistema ta' monitoraġġ respiratorja f'ħin reali li taħdem għal rasha li tista 'tilbes, li turi potenzjal kbir fil-monitoraġġ tas-saħħa respiratorja personali u elettronika medika intelliġenti li tintlibes. "Sensuri tal-Istrain tal-Fibra Helical Ibbażati fuq Nanoġeneraturi Triboelettriċi għal Monitoraġġ tas-sistema Respiratorja tal-Bniedem li taħdem għal rasha ġiet ippubblikata f'ACS Nano.