Forscher an der University of Massachusetts Amherst entwickelt haben physiologisch wahrnehmbare Textilien, die zu Schlafkleidung verarbeitet werden können, die sie als "Phyjamas" bezeichnet haben. Diese Phyjamas enthalten unauffällige, tragbare Geräte zur Überwachung der Herzfrequenz und des Atemrhythmus im Schlaf.
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Die speziellen Pyjamas wurden von den Doktoranden Ali Kiaghadi und S. Zohreh Homayounfar mit ihren Professoren Trisha L. Andrew, einer Materialchemikerin und Informatikerin Deepak Ganesan, kreiert.
Nützliche Signale
"Die Herausforderung bestand darin, nützliche Signale zu erhalten, ohne die Ästhetik oder das Gefühl des Textils zu verändern. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass sich intelligente Textilien auf eng getragene Kleidung beziehen, in die verschiedene Sensoren zur Messung physiologischer und physikalischer Signale eingebettet sindDies ist eindeutig keine Lösung für Alltagskleidung und insbesondere Nachtwäsche ", sagte Andrew.
"Unsere Erkenntnis war, dass, obwohl Nachtwäsche locker getragen wird, einige Teile eines solchen Textils aufgrund unserer Haltung und des Kontakts mit Außenflächen gegen den Körper gedrückt werden. Dies schließt den Druck ein, den der Oberkörper auf einen Stuhl oder ein Bett ausübt, Druck, wenn der Arm während des Schlafens auf der Seite des Körpers ruht, und leichter Druck von einer Decke über der Nachtwäsche ", fügte Ganesan hinzu.
"Solche unter Druck stehenden Bereiche des Textils sind potenzielle Orte, an denen wir ballistische Bewegungen messen können, die durch Herzschlag und Atmung verursacht werden", erklärte er, "und diese können verwendet werden, um physiologische Variablen zu extrahieren."
Um ihre Vision von Phyjamas Wirklichkeit werden zu lassen, mussten Andrew, Ganesan und Kollegen viele Innovationen entwickeln. Da es keine stoffbasierte Methode gab, um kontinuierliche und dynamische Druckänderungen zu erfassen, entwickelten sie einen neuen stoffbasierten DruckSensor.
Anschließend kombinierten sie den neuen Sensor mit einem triboelektrischen Sensor, um eine verteilte Sensorsuite zu entwickeln, die in locker sitzende Kleidung wie Pyjamas integriert werden kann. Um Signale von vielen Punkten aus zu verschmelzen, entwickelten sie spezielle Datenanalysen weiter.
Mehrere Anwenderstudien
Um ihre neuen Phyjamas zu testen, führte das Team mehrere Benutzerstudien durch und stellte fest, dass die neuartigen Wearables Herzschlagspitzen mit hoher Genauigkeit, Atemfrequenz mit weniger als einem Schlag pro Minute Fehler extrahieren und die Schlafhaltung perfekt vorhersagen können.
"Wir erwarten, dass diese Fortschritte besonders nützlich sein können, um ältere Patienten zu überwachen, von denen viele an Schlafstörungen leiden", sagte Andrew. "Wearables der aktuellen Generation wie Smartwatches sind für diese Bevölkerung nicht ideal, da ältere Menschen häufig vergessen, dies konsequent zu tun."Tragen Sie oder tragen Sie keine zusätzlichen Geräte, während Nachtwäsche bereits ein normaler Bestandteil ihres täglichen Lebens ist. Darüber hinaus kann Ihre Uhr Ihnen nicht sagen, in welcher Position Sie schlafen und ob Ihre Schlafhaltung Ihre Schlafqualität beeinträchtigtPhyjama kann. "