Ang masul-ob nga tela nga elektroniko labi nga gitinguha alang sa pagkaamgo sa personal nga pagdumala sa kahimsog.Bisan pa, ang kadaghanan sa gikataho nga mga textile electronics mahimo nga matag karon ug unya mag-target sa usa ka signal sa physiological o masipyat sa klaro nga mga detalye sa mga signal, nga mosangput sa usa ka partial nga pagsusi sa kahimsog.Dugang pa, ang mga panapton nga adunay maayo kaayo nga kabtangan ug kahupayan nagpabilin nga usa ka hagit.Dinhi, among gitaho ang usa ka triboelectric all-textile sensor array nga adunay taas nga pagkasensitibo sa presyur ug kahupayan.Gipakita niini ang pagkasensitibo sa presyur (7.84 mV Pa−1), paspas nga oras sa pagtubag (20 ms), kalig-on (> 100,000 nga mga siklo), lapad nga bandwidth sa frequency sa pagtrabaho (hangtod sa 20 Hz), ug pagkahugas sa makina (> 40 nga paghugas).Ang hinimo-himo nga mga TATSA gitahi sa lain-laing mga bahin sa mga sinina aron mamonitor ang arterial pulse waves ug mga respiratory signal nga dungan.Naghimo pa kami og usa ka sistema sa pagmonitor sa kahimsog alang sa dugay ug dili invasive nga pagsusi sa sakit sa cardiovascular ug sleep apnea syndrome, nga nagpakita sa daghang pag-uswag alang sa quantitative analysis sa pipila ka mga sakit nga malala.
Ang masul-ob nga mga elektroniko nagrepresentar sa usa ka makapaikag nga oportunidad tungod sa ilang gisaad nga aplikasyon sa personal nga tambal.Mahimo nilang bantayan ang kahimtang sa kahimsog sa usa ka indibidwal sa padayon, tinuod nga oras, ug dili makasukol nga paagi (1–11).Ang pulso ug respirasyon, isip duha ka kinahanglanon nga mga sangkap sa importante nga mga timailhan, makahatag sa tukma nga pagtimbang-timbang sa kahimtang sa pisyolohikal ug talagsaon nga mga panabut sa pagdayagnos ug prognosis sa may kalabutan nga mga sakit (12-21).Hangtod karon, kadaghanan sa mga magamit nga elektroniko alang sa pag-ila sa maliputon nga mga signal sa physiological gibase sa ultrathin substrates sama sa polyethylene terephthalate, polydimethylsiloxane, polyimide, baso, ug silicone (22-26).Ang usa ka disbentaha niini nga mga substrate alang sa paggamit sa panit anaa sa ilang planar ug estrikto nga mga porma.Ingon usa ka sangputanan, ang mga teyp, Band-Aids, o uban pang mga mekanikal nga kagamitan gikinahanglan aron matukod ang usa ka compact nga kontak tali sa masul-ob nga mga elektroniko ug panit sa tawo, nga mahimong hinungdan sa pagkalagot ug kahasol sa taas nga mga panahon sa paggamit (27, 28).Dugang pa, kini nga mga substrate adunay dili maayo nga pagkamatuhup sa hangin, nga moresulta sa pagkadili komportable kung gamiton alang sa dugay, padayon nga pag-monitor sa kahimsog.Aron mapagaan ang nahisgutan nga mga isyu sa pag-atiman sa kahimsog, labi na sa adlaw-adlaw nga paggamit, ang mga smart textiles nagtanyag usa ka kasaligan nga solusyon.Kini nga mga tela adunay mga kinaiya sa kalumo, gaan nga gibug-aton, ug pagkaginhawa ug, sa ingon, ang potensyal nga makaamgo sa kaharuhay sa mga magamit nga elektroniko.Sa bag-ohay nga mga tuig, ang intensive nga mga paningkamot gipahinungod sa pagpalambo sa mga sistema nga nakabase sa tela sa sensitibo nga mga sensor, pag-ani sa enerhiya, ug pagtipig (29-39).Sa partikular, ang malampuson nga panukiduki gitaho sa optical fiber, piezoelectricity, ug resistivity-based smart textiles nga gigamit sa pagmonitor sa pulse ug respiratory signals (40-43).Bisan pa, kini nga mga intelihente nga tela kasagaran adunay gamay nga pagkasensitibo ug usa ka parameter sa pag-monitor ug dili mahimo sa usa ka dako nga sukod (table S1).Sa kaso sa pagsukod sa pulso, ang detalyadong impormasyon lisud makuha tungod sa hinay ug paspas nga pag-usab-usab sa pulso (pananglitan, ang mga punto sa feature niini), ug sa ingon, gikinahanglan ang taas nga pagkasensitibo ug tukma nga frequency response performance.
Niini nga pagtuon, gipaila namo ang usa ka triboelectric all-textile sensor array (TATSA) nga adunay taas nga pagkasensitibo alang sa epidermal subtle pressure capturing, knitted sa conductive ug nylon yarns sa usa ka full cardigan stitch.Ang TATSA makahatag ug taas nga pressure sensitivity (7.84 mV Pa−1), paspas nga oras sa pagtubag (20 ms), kalig-on (> 100,000 nga mga siklo), lapad nga bandwidth sa frequency sa pagtrabaho (hangtod sa 20 Hz), ug pagkahugas sa makina (> 40 nga paghugas).Kini makahimo sa pag-integrate sa kaugalingon nga sayon sa mga sinina nga adunay pagkabuotan, kaharuhay, ug aesthetic appeal.Ilabi na, ang among TATSA mahimong direktang ilakip sa lainlaing mga site sa panapton nga katumbas sa mga balud sa pulso sa liog, pulso, tumoy sa tudlo, ug mga posisyon sa buolbuol ug sa mga balud sa respiratoryo sa tiyan ug dughan.Aron masusi ang maayo kaayo nga pasundayag sa TATSA sa real-time ug hilit nga pag-monitor sa kahimsog, naghimo kami usa ka personalized nga intelihente nga sistema sa pag-monitor sa kahimsog aron padayon nga makakuha ug makatipig sa mga signal sa physiological alang sa pag-analisar sa sakit sa cardiovascular (CAD) ug pagsusi sa sleep apnea syndrome (SAS). ).
Ingon sa gihulagway sa Fig. 1A, duha ka TATSA ang gitahi sa cuff ug dughan sa usa ka kamiseta aron mahimo ang dinamiko ug dungan nga pag-monitor sa pulso ug respiratory signal, matag usa.Kini nga mga signal sa physiological gipasa sa wireless sa intelihenteng aplikasyon sa mobile terminal (APP) alang sa dugang nga pagtuki sa kahimtang sa kahimsog.Gipakita sa Figure 1B ang TATSA nga gitahi sa usa ka piraso nga panapton, ug ang inset nagpakita sa gipadak-an nga pagtan-aw sa TATSA, nga gi-knitted gamit ang kinaiya nga conductive yarn ug commercial nylon yarn nga magkauban sa usa ka full cardigan stitch.Kung itandi sa sukaranan nga plain stitch, ang labing komon ug sukaranan nga pamaagi sa pag-knitting, ang full cardigan stitch gipili tungod kay ang kontak tali sa loop head sa conductive yarn ug sa kasikbit nga tuck stitch nga ulo sa nylon yarn (fig. S1) usa ka nawong. kay sa usa ka punto nga kontak, padulong sa usa ka mas dako nga acting area alang sa taas nga triboelectric nga epekto.Aron maandam ang conductive nga hilo, gipili namo ang stainless steel isip fixed core fiber, ug pipila ka piraso sa one-ply nga Terylene yarns ang giliko libot sa core fiber ngadto sa usa ka conductive yarn nga adunay diametro nga 0.2 mm (fig. S2), nga nagsilbing pareho ang electrification surface ug ang conducting electrode.Ang naylon nga hilo, nga adunay diyametro nga 0.15 mm ug nagsilbing laing electrification surface, adunay kusog nga tensile force tungod kay kini giliko sa dili maihap nga mga hilo (fig. S3).Ang Figure 1 (C ug D, matag usa) nagpakita sa mga litrato sa hinimo nga conductive yarn ug nylon yarn.Ang mga inset nagpakita sa ilang tagsa-tagsa nga scanning electron microscopy (SEM) nga mga hulagway, nga nagpakita sa usa ka tipikal nga cross section sa conductive yarn ug sa ibabaw sa nylon yarn.Ang taas nga kusog nga tensile sa conductive ug nylon yarns nagsiguro sa ilang abilidad sa paghabol sa usa ka makina sa industriya aron mapadayon ang parehas nga pasundayag sa tanan nga mga sensor.Ingon sa gipakita sa Fig. 1E, ang conductive yarns, nylon yarns, ug ordinaryo nga mga hilo gisamad sa ilang tagsa-tagsa ka cone, nga dayon gikarga ngadto sa industriyal nga computerized flat knitting machine para sa automatic weaving (movie S1).Ingon sa gipakita sa fig.S4, ubay-ubay nga mga TATSA ang gihiusa uban sa ordinaryong panapton gamit ang industriyal nga makina.Ang usa ka TATSA nga adunay gibag-on nga 0.85 mm ug usa ka gibug-aton nga 0.28 g mahimong ipahiangay gikan sa tibuuk nga istruktura alang sa indibidwal nga paggamit, nga nagpakita sa maayo kaayo nga pagkaangay sa ubang mga panapton.Dugang pa, ang mga TATSA mahimong idisenyo sa lain-laing mga kolor aron matubag ang mga kinahanglanon nga aesthetic ug uso tungod sa pagkalainlain sa komersyal nga nylon yarns (Fig. 1F ug fig. S5).Ang hinimo nga mga TATSA adunay maayo kaayo nga kalumo ug ang kapasidad nga makasugakod sa mapintas nga pagbaluktot o deformation (fig. S6).Ang Figure 1G nagpakita sa TATSA nga gitahi direkta sa tiyan ug cuff sa usa ka sweater.Ang proseso sa pag-knitting sa sweater gipakita sa fig.S7 ug salida S2.Ang mga detalye sa atubangan ug likod nga bahin sa gituy-od nga TATSA sa posisyon sa tiyan gipakita sa fig.S8 (A ug B, matag usa), ug ang posisyon sa conductive yarn ug nylon yarn gihulagway sa fig.S8C.Makita dinhi nga ang TATSA mahimong ma-embed sa ordinaryo nga mga panapton nga hapsay alang sa usa ka maalamon ug maalamon nga panagway.
(A) Duha ka TATSA nga gisagol sa usa ka kamiseta alang sa pag-monitor sa mga signal sa pulso ug respiratory sa tinuud nga oras.(B) Ilustrasyon sa eskematiko sa kombinasyon sa TATSA ug sinina.Ang inset nagpakita sa gipadako nga panglantaw sa sensor.(C) Litrato sa conductive hilo (scale bar, 4 cm).Ang inset mao ang SEM image sa cross section sa conductive yarn (scale bar, 100 μm), nga naglangkob sa stainless steel ug Terylene yarns.(D) Litrato sa nylon yarn (scale bar, 4 cm).Ang inset mao ang SEM image sa nylon yarn surface (scale bar, 100 μm).(E) Imahe sa computerized flat knitting machine nga nagpahigayon sa automatic weaving sa mga TATSA.(F) Litrato sa mga TATSA sa lain-laing mga kolor (scale bar, 2 cm).Ang inset mao ang twisted TATSA, nga nagpakita sa iyang maayo kaayo nga kalumo.(G) Litrato sa duha ka TATSA nga hingpit ug hapsay nga gitahi sa usa ka sweater.Kredito sa litrato: Wenjing Fan, Chongqing University.
Aron ma-analisar ang mekanismo sa pagtrabaho sa TATSA, lakip ang mekanikal ug elektrikal nga mga kabtangan niini, nagtukod kami og geometric knitting model sa TATSA, ingon sa gipakita sa Fig. 2A.Gamit ang bug-os nga cardigan stitch, ang conductive ug nylon yarns gisumpay-sumpay sa mga porma sa loop units sa kurso ug wale nga direksyon.Ang usa ka gambalay sa loop (fig. S1) naglangkob sa usa ka loop ulo, loop bukton, rib-crossing bahin, tuck stitch bukton, ug tuck stitch ulo.Duha ka porma sa contact surface tali sa duha ka lain-laing mga hilo ang makit-an: (i) ang contact surface tali sa loop nga ulo sa conductive yarn ug ang tuck stitch nga ulo sa nylon yarn ug (ii) ang contact surface tali sa loop head sa ang nylon nga hilo ug ang tuck stitch ulo sa conductive hilo.
(A) Ang TATSA nga adunay atubangan, tuo, ug ibabaw nga kilid sa knit loops.(B) Ang resulta sa simulation sa pag-apod-apod sa puwersa sa usa ka TATSA ubos sa gipadapat nga presyur sa 2 kPa gamit ang COMSOL software.(C) Mga ilustrasyon sa eskematiko sa pagbalhin sa bayad sa usa ka yunit sa kontak ubos sa mga kondisyon sa short-circuit.(D) Mga resulta sa simulation sa pag-apod-apod sa bayad sa usa ka contact unit ubos sa kondisyon sa open circuit gamit ang COMSOL software.
Ang prinsipyo sa pagtrabaho sa TATSA mahimong ipatin-aw sa duha ka aspeto: ang eksternal nga pwersa nga pagpukaw ug ang gipahinabo nga bayad niini.Aron masabtan nga masabtan ang pag-apod-apod sa stress agig tubag sa external force stimulus, gigamit namo ang finite element analysis gamit ang COMSOL software sa lain-laing external forces sa 2 ug 0.2 kPa, sumala sa gipakita sa Fig. 2B ug fig.S9.Ang stress makita sa kontak ibabaw sa duha ka hilo.Ingon sa gipakita sa fig.S10, among gikonsiderar ang duha ka loop units aron maklaro ang stress distribution.Sa pagtandi sa pag-apod-apod sa tensiyon ubos sa duha ka lain-laing mga pwersa sa gawas, ang stress sa ibabaw sa conductive ug nylon yarns nagdugang uban sa dugang nga eksternal nga pwersa, nga miresulta sa kontak ug extrusion tali sa duha ka mga hilo.Sa diha nga ang gawas nga pwersa gibuhian, ang duha ka mga hilo magbulag ug magpalayo sa usag usa.
Ang mga paglihok sa panagbulag sa kontak tali sa conductive yarn ug nylon yarn nag-aghat sa pagbalhin sa bayad, nga gipahinungod sa panagsama sa triboelectrification ug electrostatic induction.Aron maklaro ang proseso sa pagmugna og elektrisidad, atong analisahon ang cross section sa lugar diin ang duha ka mga hilo magkontakay sa usag usa (Fig. 2C1).Ingon sa gipakita sa Fig. 2 (C2 ug C3, matag usa), sa diha nga ang TATSA gipukaw sa eksternal nga pwersa ug ang duha ka hilo nga kontak sa usag usa, ang electrification mahitabo sa ibabaw sa conductive ug naylon yarns, ug ang katumbas nga mga singil sa kaatbang. polarities namugna sa ibabaw sa duha ka mga hilo.Sa higayon nga magkabulag ang duha ka hilo, ang mga positibo nga singil maaghat sa sulud nga stainless steel tungod sa epekto sa electrostatic induction.Ang kompleto nga eskematiko gipakita sa fig.S11.Aron makabaton og mas daghang pagsabot sa proseso sa pagpatunghag elektrisidad, among gisundog ang potensyal nga pag-apod-apod sa TATSA gamit ang COMSOL software (Fig. 2D).Sa diha nga ang duha ka mga materyales anaa sa kontak, ang bayad nag-una sa pagkolekta sa friction materyal, ug lamang sa usa ka gamay nga kantidad sa induced bayad anaa sa electrode, nga miresulta sa gamay nga potensyal (Fig. 2D, ubos).Sa diha nga ang duha ka mga materyales gibulag (Fig. 2D, ibabaw), ang induced charge sa electrode pagtaas tungod sa potensyal nga kalainan, ug ang katugbang nga potensyal nga pagtaas, nga nagpadayag sa usa ka maayo nga pagkauyon tali sa mga resulta nga nakuha gikan sa mga eksperimento ug sa mga gikan sa simulations. .Dugang pa, tungod kay ang conducting electrode sa TATSA giputos sa Terylene yarns ug ang panit naa sa kontak sa duha ka friction materials, busa, kung ang TATSA gisul-ob direkta sa panit, ang bayad nagdepende sa eksternal nga puwersa ug dili. maluya sa panit.
Aron mailhan ang pasundayag sa among TATSA sa lainlaing mga aspeto, naghatag kami usa ka sistema sa pagsukod nga adunay usa ka function generator, power amplifier, electrodynamic shaker, force gauge, electrometer, ug kompyuter (fig. S12).Kini nga sistema nagmugna sa usa ka eksternal nga dinamikong presyur hangtod sa 7 kPa.Sa eksperimento, ang TATSA gibutang sa usa ka patag nga plastik nga sheet sa usa ka libre nga estado, ug ang output electrical signal girekord sa electrometer.
Ang mga detalye sa conductive ug nylon yarns makaapekto sa output performance sa TATSA tungod kay ilang gitino ang contact surface ug kapasidad sa pag-ila sa external pressure.Sa pag-imbestigar niini, naghimo kami og tulo ka gidak-on sa duha ka hilo, matag usa: conductive yarn nga may gidak-on nga 150D/3, 210D/3, ug 250D/3 ug nylon yarn nga may gidak-on nga 150D/6, 210D/6, ug 250D. /6 (D, denier; usa ka yunit sa pagsukod nga gigamit sa pagtino sa gibag-on sa lanot sa tagsa-tagsa nga mga hilo; ang mga panapton nga adunay taas nga ihap sa denier lagmit nga baga).Dayon, gipili namo kining duha ka mga hilo nga adunay lain-laing mga gidak-on sa pag-knit kanila ngadto sa usa ka sensor, ug ang dimensyon sa TATSA gitipigan sa 3 cm sa 3 cm uban sa loop numero sa 16 sa wale direksyon ug 10 sa direksyon sa kurso.Busa, nakuha ang mga sensor nga adunay siyam ka mga pattern sa pag-knitting.Ang sensor pinaagi sa conductive hilo nga may gidak-on nga 150D/3 ug naylon hilo nga may gidak-on nga 150D/6 mao ang thinnest, ug ang sensor pinaagi sa conductive hilo uban sa gidak-on sa 250D/3 ug naylon hilo uban sa gidak-on sa 250D/ 6 ang pinakabaga.Ubos sa mekanikal nga pagpukaw sa 0.1 ngadto sa 7 kPa, ang mga electrical output alang niini nga mga sumbanan sistematikong gisusi ug gisulayan, ingon sa gipakita sa Fig. 3A.Ang output nga mga boltahe sa siyam ka mga TATSA misaka uban sa dugang nga pressure, gikan sa 0.1 ngadto sa 4 kPa.Sa piho, sa tanan nga mga pattern sa pag-knitting, ang espesipikasyon sa 210D / 3 conductive yarn ug 210D / 6 nylon yarn naghatag sa pinakataas nga electrical output ug nagpakita sa pinakataas nga pagkasensitibo.Ang output nga boltahe nagpakita sa usa ka pagtaas sa uso uban sa pagtaas sa gibag-on sa TATSA (tungod sa igo nga kontak ibabaw) hangtud nga ang TATSA hinabol gamit ang 210D/3 conductive hilo ug 210D/6 nylon hilo.Ingon nga dugang nga pagtaas sa gibag-on mosangpot sa pagsuyup sa gawas nga presyur sa mga hilo, ang output boltahe mikunhod sumala niana.Dugang pa, nahibal-an nga sa ubos nga presyur nga rehiyon (<4 kPa), usa ka maayo nga paglihok nga linear nga pagbag-o sa output boltahe nga adunay presyur naghatag usa ka labaw nga pagkasensitibo sa presyur nga 7.84 mV Pa-1.Sa rehiyon nga adunay taas nga presyur (> 4 kPa), usa ka ubos nga pagkasensitibo sa presyur nga 0.31 mV Pa-1 ang naobserbahan nga eksperimento tungod sa saturation sa epektibo nga lugar sa friction.Ang usa ka susama nga pagkasensitibo sa presyur gipakita sa panahon sa kaatbang nga proseso sa pagpadapat sa kusog.Ang konkreto nga mga profile sa oras sa output boltahe ug kasamtangan ubos sa lain-laing mga pressure gipresentar sa fig.S13 (A ug B, matag usa).
(A) Output nga boltahe ubos sa siyam ka mga pattern sa pag-knitting sa conductive yarn (150D/3, 210D/3, ug 250D/3) inubanan sa nylon yarn (150D/6, 210D/6, ug 250D/6).(B) Ang tubag sa boltahe sa lainlaing mga numero sa mga yunit sa loop sa parehas nga lugar sa panapton kung gitipigan ang numero sa loop sa direksyon nga wala mausab.(C) Mga laraw nga nagpakita sa frequency nga mga tubag ubos sa usa ka dinamikong presyur sa 1 kPa ug pressure input frequency sa 1 Hz.(D) Lahi nga output ug kasamtangan nga mga boltahe ubos sa mga frequency nga 1, 5, 10, ug 20 Hz.(E) Pagsulay sa durability sa usa ka TATSA ubos sa presyur nga 1 kPa.(F) Output nga mga kinaiya sa TATSA human sa paghugas sa 20 ug 40 ka beses.
Ang sensitivity ug output boltahe naimpluwensyahan usab sa stitch density sa TATSA, nga gitino sa kinatibuk-ang gidaghanon sa mga galong sa usa ka gisukod nga lugar sa panapton.Ang pag-usbaw sa densidad sa tahi motultol ngadto sa mas dako nga pagkakomplikado sa istruktura sa panapton.Gipakita sa Figure 3B ang mga pasundayag sa output sa ilawom sa lainlaing mga numero sa loop sa lugar nga panapton nga 3 cm sa 3 cm, ug ang inset naghulagway sa istruktura sa usa ka yunit sa loop (gipadayon namon ang numero sa loop sa direksyon sa kurso sa 10, ug ang numero sa loop sa Ang direksyon mao ang 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, ug 26).Pinaagi sa pagdugang sa gidaghanon sa loop, ang output boltahe una nga nagpakita sa usa ka pagtaas sa uso tungod sa nagkadaghan nga contact surface, hangtud sa maximum output boltahe peak sa 7.5 V uban sa usa ka loop nga gidaghanon sa 180. Human niini nga punto, ang output boltahe misunod sa usa ka pagkunhod sa trend tungod kay ang Ang TATSA nahimong hugot, ug ang duha ka mga hilo adunay usa ka pagkunhod sa contact-separation space.Aron masusi kung asa nga direksyon ang densidad adunay dako nga epekto sa output, among gitipigan ang loop number sa TATSA sa wale nga direksyon sa 18, ug ang loop number sa direksyon sa kurso gitakda nga 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ug 14. Ang katugbang nga mga boltahe sa output gipakita sa fig.S14.Sa pagtandi, atong makita nga ang densidad sa direksyon sa kurso adunay mas dako nga impluwensya sa output boltahe.Ingon usa ka sangputanan, ang pattern sa pag-knitting sa 210D / 3 conductive yarn ug 210D / 6 nylon yarn ug 180 loop nga mga yunit gipili aron ma-knit ang TATSA pagkahuman sa komprehensibo nga mga pagsusi sa mga kinaiya sa output.Dugang pa, gitandi namo ang mga signal sa output sa duha ka sensor sa tela gamit ang full cardigan stitch ug plain stitch.Ingon sa gipakita sa fig.S15, ang electrical output ug sensitivity gamit ang full cardigan stitch mas taas kay sa paggamit sa plain stitch.
Ang oras sa pagtubag alang sa pag-monitor sa mga signal sa tinuud nga oras gisukod.Aron masusi ang oras sa pagtubag sa among sensor sa mga pwersa sa gawas, among gitandi ang mga signal sa boltahe sa output nga adunay mga dynamic nga pressure input sa frequency nga 1 hangtod 20 Hz (Fig. 3C ug fig. S16, matag usa).Ang output nga mga waveform sa boltahe halos parehas sa input sinusoidal pressure waves ubos sa pressure nga 1 kPa, ug ang output waveforms adunay paspas nga response time (mga 20 ms).Kini nga hysteresis mahimong ikapasangil sa pagkamaunat-unat nga estraktura nga wala makabalik sa orihinal nga kahimtang sa labing madali nga panahon human madawat ang eksternal nga puwersa.Bisan pa, kining gamay nga hysteresis madawat alang sa real-time nga pag-monitor.Aron makuha ang dinamikong presyur nga adunay piho nga frequency range, usa ka angay nga frequency nga tubag sa TATSA ang gilauman.Busa, ang frequency nga kinaiya sa TATSA gisulayan usab.Pinaagi sa pagdugang sa eksternal nga kulbahinam nga frequency, ang amplitude sa output boltahe nagpabilin nga halos wala mausab, samtang ang amplitude sa kasamtangan misaka sa dihang ang tapping frequency nagkalainlain gikan sa 1 ngadto sa 20 Hz (Fig. 3D).
Aron sa pagtimbang-timbang sa repeatability, kalig-on, ug kalig-on sa TATSA, among gisulayan ang output boltahe ug kasamtangan nga mga tubag sa pressure loading-unloading cycles.Ang usa ka presyur nga 1 kPa nga adunay frequency nga 5 Hz gipadapat sa sensor.Ang peak-to-peak nga boltahe ug kasamtangan natala human sa 100,000 nga loading-unloading cycles (Fig. 3E ug fig. S17, matag usa).Ang gipadako nga mga panan-aw sa boltahe ug sa kasamtangan nga waveform gipakita sa inset sa Fig. 3E ug fig.S17, matag usa.Ang mga resulta nagpadayag sa talagsaong pagkasubli, kalig-on, ug kalig-on sa TATSA.Ang paghugas usa usab ka hinungdanon nga kriterya sa pagtasa sa TATSA ingon usa ka aparato nga tanan nga panapton.Aron mahibal-an ang abilidad sa paghugas, gisulayan namon ang output boltahe sa sensor pagkahuman nahugasan namon sa makina ang TATSA sumala sa American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC) Test Method 135-2017.Ang detalyado nga pamaagi sa paghugas gihulagway sa Mga Materyal ug Pamaagi.Ingon sa gipakita sa Fig. 3F, ang mga elektrikal nga output girekord human sa paghugas sa 20 ka beses ug 40 ka beses, nga nagpakita nga walay lahi nga mga pagbag-o sa output boltahe sa tibuok nga mga pagsulay sa paghugas.Kini nga mga resulta nagpamatuod sa talagsaon nga pagkahugas sa TATSA.Isip usa ka masul-ob nga sensor sa panapton, gisuhid usab namo ang performance sa output sa dihang ang TATSA anaa sa tensile (fig. S18), twisted (fig. S19), ug lain-laing humidity (fig. S20) nga mga kondisyon.
Pinasukad sa daghang mga bentaha sa TATSA nga gipakita sa ibabaw, naghimo kami usa ka wireless mobile health monitoring system (WMHMS), nga adunay katakus sa padayon nga pagkuha sa mga signal sa physiological ug dayon paghatag tambag sa propesyonal alang sa usa ka pasyente.Ang Figure 4A nagpakita sa scheme diagram sa WMHMS base sa TATSA.Ang sistema adunay upat ka mga sangkap: ang TATSA aron makuha ang analog physiological signal, usa ka analog conditioning circuit nga adunay low-pass filter (MAX7427) ug usa ka amplifier (MAX4465) aron masiguro ang igo nga mga detalye ug maayo kaayo nga pag-synchronize sa mga signal, usa ka analog-to-digital converter base sa usa ka microcontroller unit sa pagkolekta ug pag-convert sa analog signal ngadto sa digital signal, ug Bluetooth module (CC2640 low-power Bluetooth chip) sa pagpadala sa digital signal sa mobile phone terminal aplikasyon (APP; Huawei Honor 9).Niini nga pagtuon, among gitahi ang TATSA nga hapsay ngadto sa usa ka lace, wristband, fingerstall, ug medyas, sama sa gipakita sa Fig. 4B.
(A) Ilustrasyon sa WMHMS.(B) Mga litrato sa mga TATSA nga gitahi sa usa ka wristband, fingerstall, medyas, ug strap sa dughan, matag usa.Pagsukod sa pulso sa (C1) liog, (D1) pulso, (E1) tumoy sa tudlo, ug (F1) buolbuol.Pulse waveform sa (C2) liog, (D2) pulso, (E2) tumoy sa tudlo, ug (F2) buolbuol.(G) Pulse waveforms sa lain-laing mga edad.(H) Pagtuki sa usa ka balud sa pulso.Radial augmentation index (AIx) gihubit nga AIx (%) = P2/P1.Ang P1 mao ang kinapungkayan sa nag-uswag nga balud, ug ang P2 mao ang kinapungkayan sa gipabanaag nga balud.(I) Usa ka siklo sa pulso sa brachial ug buolbuol.Pulse wave velocity (PWV) gihubit nga PWV = D/∆T.D mao ang gilay-on tali sa buolbuol ug sa brachial.Ang ∆T mao ang paglangan sa oras tali sa mga taluktok sa buolbuol ug brachial pulse waves.PTT, oras sa pagbalhin sa pulso.(J) Pagkumpara sa AIx ug brachial-ankle PWV (BAPWV) tali sa himsog ug CAD.*P <0.01, **P <0.001, ug ***P <0.05.HTN, hypertension;CHD, sakit sa kasingkasing;DM, diabetes mellitus.Kredito sa litrato: Jin Yang, Chongqing University.
Aron mamonitor ang mga signal sa pulso sa lain-laing mga bahin sa lawas sa tawo, among gilakip ang nahisgutang mga dekorasyon nga adunay mga TATSA sa katugbang nga mga posisyon: liog (Fig. 4C1), pulso (Fig. 4D1), fingertip (Fig. 4E1), ug ankle (Fig. 4F1). ), ingon nga gipatin-aw sa mga salida sa S3 hangtod sa S6.Sa medisina, adunay tulo ka dagkong feature point sa pulse wave: ang peak sa advancing wave P1, ang peak sa reflected wave P2, ug ang peak sa dicrotic wave P3.Ang mga kinaiya niining mga feature point nagpakita sa kahimtang sa panglawas sa arterial elasticity, peripheral resistance, ug left ventricular contractility nga may kalabutan sa cardiovascular system.Ang mga waveform sa pulso sa usa ka 25-anyos nga babaye sa ibabaw sa upat ka mga posisyon nakuha ug natala sa among pagsulay.Timan-i nga ang tulo ka mailhan nga feature point (P1 ngadto sa P3) nakita sa pulse waveform sa liog, pulso, ug mga posisyon sa tumoy sa tudlo, sama sa gipakita sa Fig. 4 (C2 to E2).Sa kasukwahi, ang P1 ug P3 lamang ang nagpakita sa pulse waveform sa posisyon sa buolbuol, ug wala ang P2 (Fig. 4F2).Kini nga resulta tungod sa superposition sa umaabot nga balud sa dugo nga gipagawas sa wala nga ventricle ug ang gipakita nga balud gikan sa ubos nga mga bukton (44).Ang una nga mga pagtuon nagpakita nga ang P2 anaa sa mga waveform nga gisukod sa ibabaw nga mga tumoy apan dili sa buolbuol (45, 46).Naobserbahan namon ang parehas nga mga resulta sa mga waveform nga gisukod sa TATSA, ingon sa gipakita sa fig.S21, nga nagpakita sa tipikal nga datos gikan sa populasyon sa 80 ka mga pasyente nga gitun-an dinhi.Atong makita nga ang P2 wala makita niining mga pulse waveform nga gisukod sa buolbuol, nga nagpakita sa abilidad sa TATSA sa pag-ila sa maliputon nga mga bahin sulod sa waveform.Kini nga mga resulta sa pagsukod sa pulso nagpakita nga ang atong WMHMS tukma nga makapadayag sa mga kinaiya sa balud sa pulso sa ibabaw ug ubos nga lawas ug nga kini labaw sa ubang mga buhat (41, 47).Aron sa dugang nga pagpakita nga ang atong TATSA kaylap nga magamit sa lain-laing mga edad, kita gisukod pulse waveforms sa 80 ka mga subject sa lain-laing mga edad, ug kita nagpakita sa pipila ka tipikal nga data, ingon sa gipakita sa fig.S22.Ingon sa gipakita sa Fig. 4G, gipili namo ang tulo ka partisipante nga nag-edad og 25, 45, ug 65 anyos, ug ang tulo ka feature point klaro alang sa mga batan-on ug tunga-tunga nga mga partisipante.Sumala sa medikal nga literatura (48), ang mga kinaiya sa kadaghanan sa mga waveform sa pulso sa mga tawo mausab samtang sila magkatigulang, sama sa pagkawala sa punto nga P2, nga tungod sa gipakita nga balud nga mibalhin sa unahan aron ipatong ang kaugalingon sa nag-uswag nga balud pinaagi sa pagkunhod sa vascular elasticity.Kini nga panghitabo makita usab sa mga waveform nga among nakolekta, dugang nga nagpamatuod nga ang TATSA mahimong magamit sa lainlaing mga populasyon.
Ang porma sa balud sa pulso naapektuhan dili lamang sa kahimtang sa pisyolohikal sa indibidwal apan usab sa mga kahimtang sa pagsulay.Busa, among gisukod ang mga signal sa pulso ubos sa lain-laing contact tightness tali sa TATSA ug sa panit (fig. S23) ug lain-laing mga detecting positions sa measurement site (fig. S24).Makit-an nga ang TATSA makakuha og makanunayon nga mga waveform sa pulso nga adunay detalyado nga kasayuran sa palibot sa sudlanan sa usa ka dako nga epektibo nga lugar nga makit-an sa lugar nga pagsukod.Dugang pa, adunay lahi nga mga signal sa output sa ilawom sa lainlaing kahigpit sa pagkontak tali sa TATSA ug sa panit.Dugang pa, ang paglihok sa mga indibidwal nga nagsul-ob sa mga sensor makaapekto sa mga signal sa pulso.Sa diha nga ang pulso sa hilisgutan anaa sa usa ka static nga kondisyon, ang amplitude sa nakuha nga pulse waveform mao ang stable (fig. S25A);sa kasukwahi, sa diha nga ang pulso hinayhinay nga naglihok sa usa ka anggulo gikan sa -70 ° ngadto sa 70 ° sulod sa 30 s, ang amplitude sa pulse waveform mag-usab-usab (fig. S25B).Bisan pa, ang contour sa matag waveform sa pulso makita, ug ang rate sa pulso mahimo gihapon nga tukma nga makuha.Dayag nga, aron makab-ot ang stable nga pulse wave acquisition sa paglihok sa tawo, dugang nga trabaho lakip ang disenyo sa sensor ug pagproseso sa back-end nga signal gikinahanglan aron masusi.
Dugang pa, aron ma-analisar ug matimbangtimbang ang kahimtang sa sistema sa cardiovascular pinaagi sa nakuha nga mga waveform sa pulso gamit ang among TATSA, gipaila namon ang duha nga mga parameter sa hemodynamic sumala sa espesipikasyon sa pagsusi sa cardiovascular system, nga mao, ang augmentation index (AIx) ug ang tulin sa pulso. (PWV), nga nagrepresentar sa elasticity sa mga arterya.Ingon sa gipakita sa Fig. 4H, ang pulse waveform sa posisyon sa pulso sa 25-anyos nga himsog nga tawo gigamit alang sa pagtuki sa AIx.Sumala sa pormula (seksyon S1), nakuha ang AIx = 60%, nga usa ka normal nga kantidad.Dayon, dungan namong gikolekta ang duha ka pulse waveform sa bukton ug buolbuol nga posisyon niini nga partisipante (ang detalyadong pamaagi sa pagsukod sa pulse waveform gihulagway sa Materials and Methods).Ingon sa gipakita sa Fig. 4I, ang mga punto sa bahin sa duha nga mga waveform sa pulso lahi.Dayon among gikalkulo ang PWV sumala sa pormula (seksyon S1).PWV = 1363 cm/s, nga usa ka kinaiya nga bili nga gipaabot sa usa ka himsog nga hamtong nga lalaki, nakuha.Sa laing bahin, atong makita nga ang metrics sa AIx o PWV wala maapektuhan sa amplitude difference sa pulse waveform, ug ang mga bili sa AIx sa lain-laing parte sa lawas lainlain.Sa among pagtuon, gigamit ang radial AIx.Aron mapamatud-an ang paggamit sa WMHMS sa lainlaing mga tawo, gipili namon ang mga partisipante sa 20 sa himsog nga grupo, 20 sa grupo nga hypertension (HTN), 20 sa grupo sa coronary heart disease (CHD) nga nag-edad gikan sa 50 hangtod 59 ka tuig ang edad, ug 20 sa grupo sa diabetes mellitus (DM).Among gisukod ang ilang mga pulse wave ug gitandi ang ilang duha ka parametro, AIx ug PWV, nga gipresentar sa Fig. 4J.Makit-an nga ang mga kantidad sa PWV sa HTN, CHD, ug DM nga mga grupo mas ubos kung itandi sa himsog nga grupo ug adunay kalainan sa istatistika (PHTN ≪ 0.001, PCHD ≪ 0.001, ug PDM ≪ 0.001; ang mga kantidad sa P gikalkulo sa t pagsulay).Samtang, ang AIx values sa HTN ug CHD nga mga grupo mas ubos kon itandi sa himsog nga grupo ug adunay statistical difference (PHTN <0.01, PCHD <0.001, ug PDM <0.05).Ang PWV ug AIx sa mga partisipante nga adunay CHD, HTN, o DM mas taas kaysa sa himsog nga grupo.Gipakita sa mga resulta nga ang TATSA makahimo sa tukma nga pagkuha sa pulse waveform aron makalkulo ang cardiovascular parameter aron masusi ang kahimtang sa kahimsog sa cardiovascular.Sa konklusyon, tungod sa wireless, high-resolution, high-sensitivity nga mga kinaiya ug kahupayan niini, ang WMHMS nga gibase sa TATSA naghatag og mas episyente nga alternatibo alang sa real-time nga pag-monitor kay sa kasamtangang mahal nga medikal nga ekipo nga gigamit sa mga ospital.
Gawas sa pulse wave, ang impormasyon sa respiratoryo usa usab ka panguna nga hinungdanon nga timaan aron matabangan ang pagsusi sa pisikal nga kahimtang sa usa ka indibidwal.Ang pagmonitor sa respirasyon base sa atong TATSA mas madanihon kay sa conventional polysomnography tungod kay kini mahimong seamlessly integrated ngadto sa mga sinina alang sa mas maayo nga kahupayan.Gitahi ngadto sa usa ka puti nga pagkamaunat-unat dughan strap, ang TATSA direkta nga gihigot sa lawas sa tawo ug gisiguro sa palibot sa dughan alang sa pagmonitor sa respiration (Fig. 5A ug salida S7).Ang TATSA deformed sa pagpalapad ug pagkunhod sa ribcage, nga miresulta sa usa ka electrical output.Ang nakuha nga waveform gipamatud-an sa Fig. 5B.Ang signal nga adunay dagkong mga pag-usab-usab (usa ka amplitude sa 1.8 V) ug mga pagbag-o matag karon ug unya (usa ka frequency sa 0.5 Hz) katumbas sa respiratory motion.Ang medyo gamay nga pag-usab-usab nga signal gipatong sa niining dako nga pag-usab-usab nga signal, nga mao ang heartbeat signal.Sumala sa frequency nga mga kinaiya sa respiration ug heartbeat signal, migamit kami og 0.8-Hz low-pass filter ug 0.8- to 20-Hz band-pass filter aron sa pagbulag sa respiratory ug heartbeat signal, matag usa, sama sa gipakita sa Fig. 5C .Niini nga kaso, ang stable nga respiratory ug pulse signal nga adunay daghang impormasyon sa physiological (sama sa respiratory rate, heartbeat rate, ug feature point sa pulse wave) nakuha nga dungan ug tukma pinaagi sa pagbutang lamang sa single TATSA sa dughan.
(A) Litrato nga nagpakita sa display sa TATSA nga gibutang sa dughan alang sa pagsukod sa signal sa pressure nga may kalabutan sa respiration.(B) Voltage-time plot para sa TATSA nga gitaod sa dughan.(C) Decomposition sa signal (B) ngadto sa heartbeat ug sa respiratory waveform.(D) Litrato nga nagpakita sa duha ka TATSA nga gibutang sa tiyan ug pulso alang sa pagsukod sa respirasyon ug pulso, matag usa, atol sa pagkatulog.(E) Respiratory ug pulse signal sa usa ka himsog nga partisipante.HR, rate sa kasingkasing;BPM, beats kada minuto.(F) Respiratory ug pulse signal sa usa ka partisipante sa SAS.(G) Respiratory signal ug PTT sa usa ka himsog nga partisipante.(H) Respiratory signal ug PTT sa usa ka partisipante sa SAS.(I) Relasyon tali sa PTT arousal index ug apnea-hypopnea index (AHI).Kredito sa litrato: Wenjing Fan, Chongqing University.
Aron pamatud-an nga ang among sensor maka-monitor sa tukma ug kasaligan nga mga signal sa pulso ug respiratoryo, naghimo kami usa ka eksperimento aron itandi ang mga resulta sa pagsukod sa mga signal sa pulso ug respirasyon tali sa among mga TATSA ug usa ka standard nga instrumento sa medikal (MHM-6000B), ingon nga gipatin-aw sa mga salida nga S8 ug s9.Sa pagsukod sa pulse wave, ang photoelectric sensor sa medikal nga instrumento gisul-ob sa wala nga tudlo sa tudlo sa usa ka batang babaye, ug sa kasamtangan, ang among TATSA gisul-ob sa iyang tuo nga tudlo sa tudlo.Gikan sa duha nga nakuha nga mga waveform sa pulso, atong makita nga ang ilang mga contour ug mga detalye managsama, nga nagpakita nga ang pulso nga gisukod sa TATSA sama ka tukma sa medikal nga instrumento.Sa pagsukod sa respiration wave, lima ka electrocardiographic electrodes ang gilakip sa lima ka bahin sa lawas sa usa ka batan-ong lalaki sumala sa medikal nga panudlo.Sa kasukwahi, usa ra ka TATSA ang direktang gihigot sa lawas ug gitago sa dughan.Gikan sa nakolekta nga mga signal sa respiratoryo, makita nga ang pagkalainlain nga kalagmitan ug rate sa nakit-an nga signal sa pagginhawa sa among TATSA nahiuyon sa kana sa medikal nga instrumento.Kining duha ka eksperimento sa pagtandi nagpamatuod sa katukma, kasaligan, ug kayano sa among sensor system alang sa pagmonitor sa mga signal sa pulso ug respiratoryo.
Dugang pa, naghimo kami usa ka piraso sa intelihente nga sinina ug gitahi ang duha ka TATSA sa mga posisyon sa tiyan ug pulso alang sa pag-monitor sa mga signal sa respiratory ug pulso, matag usa.Sa piho, ang usa ka naugmad nga dual-channel nga WMHMS gigamit aron makuha ang pulso ug mga signal sa respiratoryo nga dungan.Pinaagi niini nga sistema, nakuha namo ang respiratory ug pulse signal sa usa ka 25-anyos nga lalaki nga nagsul-ob sa among smart nga sinina samtang natulog (Fig. 5D ug movie S10) ug naglingkod (fig. S26 ug movie S11).Ang nakuha nga respiratory ug pulse signal mahimong wireless nga ipadala sa APP sa mobile phone.Sama sa nahisgutan sa ibabaw, ang TATSA adunay katakus sa pagkuha sa mga signal sa respiratory ug pulso.Kining duha ka senyales sa pisyolohikal mao usab ang mga kriterya sa pagbanabana sa medikal nga SAS.Busa, ang atong TATSA mahimo usab nga gamiton sa pagmonitor ug pagtimbang-timbang sa kalidad sa pagkatulog ug may kalabutan nga mga sakit sa pagkatulog.Sama sa gipakita sa Fig. 5 (E ug F, matag usa), padayon namon nga gisukod ang pulso ug respiratory waveform sa duha ka partisipante, usa ka himsog ug usa ka pasyente nga adunay SAS.Alang sa tawo nga walay apnea, ang gisukod nga respiratory ug pulse rates nagpabilin nga lig-on sa 15 ug 70, matag usa.Alang sa pasyente nga adunay SAS, usa ka lahi nga apnea alang sa 24 s, nga usa ka timailhan sa usa ka obstructive respiratory nga panghitabo, naobserbahan, ug ang rate sa kasingkasing gamay nga pagtaas pagkahuman sa usa ka panahon sa apnea tungod sa regulasyon sa sistema sa nerbiyos (49).Sa katingbanan, ang kahimtang sa respiratoryo mahimong masusi sa among TATSA.
Aron masusi pa ang matang sa SAS pinaagi sa mga signal sa pulso ug respiratoryo, among gisusi ang pulse transit time (PTT), usa ka noninvasive indicator nga nagpakita sa mga kausaban sa peripheral vascular resistance ug intrathoracic pressure (gihubit sa seksyon S1) sa usa ka himsog nga tawo ug usa ka pasyente nga adunay SAS.Alang sa himsog nga partisipante, ang respiratory rate nagpabilin nga wala mausab, ug ang PTT medyo stable gikan sa 180 ngadto sa 310 ms (Fig. 5G).Bisan pa, alang sa partisipante sa SAS, ang PTT padayon nga misaka gikan sa 120 ngadto sa 310 ms atol sa apnea (Fig. 5H).Busa, ang partisipante nadayagnos nga adunay obstructive SAS (OSAS).Kung ang pagbag-o sa PTT mikunhod sa panahon sa apnea, nan ang kondisyon matino nga usa ka central sleep apnea syndrome (CSAS), ug kung ang duha niining duha ka mga sintomas dungan nga naglungtad, nan kini madayagnos nga usa ka mixed SAS (MSAS).Aron masusi ang kagrabe sa SAS, dugang namon nga gisusi ang mga nakolekta nga signal.PTT arousal index, nga mao ang gidaghanon sa PTT arousal kada oras (PTT arousal gihubit ingon nga pagkahulog sa PTT sa ≥15 ms nga molungtad sa ≥3 s), adunay hinungdanon nga papel sa pagtimbang-timbang sa lebel sa SAS.Ang apnea-hypopnea index (AHI) usa ka sukdanan sa pagtino sa lebel sa SAS (ang apnea mao ang paghunong sa pagginhawa, ug ang hypopnea kay sobra ka mabaw nga pagginhawa o abnormally ubos nga respiratory rate), nga gihubit isip gidaghanon sa mga apnea ug hypopnea kada oras samtang natulog (ang relasyon tali sa AHI ug ang rating criteria alang sa OSAS gipakita sa table S2).Aron masusi ang relasyon tali sa AHI ug sa PTT arousal index, ang mga respiratory signal sa 20 nga mga pasyente nga adunay SAS gipili ug gisusi sa mga TATSA.Ingon sa gipakita sa Fig. 5I, ang PTT arousal index positibo nga may kalabutan sa AHI, tungod kay ang apnea ug hypopnea sa panahon sa pagkatulog hinungdan sa dayag ug lumalabay nga pagtaas sa presyon sa dugo, nga mosangpot sa pagkunhod sa PTT.Busa, ang atong TATSA makakuha og lig-on ug tukma nga pulso ug respiratory signal nga dungan, sa ingon naghatag og importante nga pisyolohikal nga impormasyon sa cardiovascular system ug SAS alang sa pag-monitor ug pagtimbang-timbang sa mga may kalabutan nga mga sakit.
Sa katingbanan, nakahimo kami og TATSA gamit ang full cardigan stitch aron makit-an ang lainlaing mga signal sa physiological nga dungan.Kini nga sensor adunay taas nga pagkasensitibo sa 7.84 mV Pa−1, paspas nga oras sa pagtubag sa 20 ms, taas nga kalig-on sa sobra sa 100,000 nga mga siklo, ug lapad nga bandwidth sa frequency sa pagtrabaho.Pinasukad sa TATSA, usa ka WMHMS ang gihimo usab aron ipadala ang gisukod nga mga parameter sa physiological sa usa ka mobile phone.Ang TATSA mahimong i-incorporate sa lain-laing mga site sa mga sinina alang sa aesthetic nga disenyo ug gigamit sa dungan nga pagmonitor sa pulso ug respiratory signal sa tinuod nga panahon.Ang sistema mahimong magamit aron makatabang sa pag-ila tali sa himsog nga mga indibidwal ug sa mga adunay CAD o SAS tungod sa katakus niini sa pagkuha sa detalyado nga kasayuran.Kini nga pagtuon naghatag ug komportable, episyente, ug user-friendly nga pamaagi para sa pagsukod sa pulso ug respirasyon sa tawo, nga nagrepresentar sa usa ka pag-uswag sa pagpalambo sa masul-ob nga textile electronics.
Ang stainless steel balik-balik nga gipaagi sa agup-op ug gituy-od aron mahimong usa ka lanot nga adunay diyametro nga 10 μm.Usa ka stainless steel fiber ingon nga ang electrode gisal-ut ngadto sa pipila ka mga piraso sa komersyal nga one-ply Terylene yarns.
Usa ka function generator (Stanford DS345) ug usa ka amplifier (LabworkPa-13) gigamit sa paghatag ug sinusoidal pressure signal.Usa ka dual-range force sensor (Vernier Software & Technology LLC) gigamit sa pagsukod sa external pressure nga gigamit sa TATSA.Usa ka Keithley system electrometer (Keithley 6514) gigamit sa pagmonitor ug pagrekord sa output boltahe ug kasamtangan sa TATSA.
Sumala sa AATCC Test Method 135-2017, gigamit namo ang TATSA ug igo nga ballast isip 1.8-kg load ug dayon gibutang kini sa usa ka commercial laundering machine (Labtex LBT-M6T) aron mahimo ang delikado nga mga siklo sa paghugas sa makina.Dayon, gipuno namo ang makina sa pagpanglaba og 18 ka galon nga tubig sa 25°C ug gitakda ang washer para sa pinili nga siklo ug oras sa paghugas (gitibhang sa kasamok, 119 ka hampak kada minuto; oras sa paghugas, 6 min; kataposang tulin sa pag-ikot, 430 rpm; kataposang tulin. oras sa pagtuyok, 3 min).Katapusan, ang TATSA gibitay nga uga sa hangin sa lawak nga temperatura nga dili mas taas kay sa 26°C.
Ang mga sakop gimandoan sa paghigda sa usa ka supine nga posisyon sa higdaanan.Ang TATSA gibutang sa mga lugar sa pagsukod.Sa diha nga ang mga hilisgutan anaa sa standard supine nga posisyon, sila nagpabilin sa usa ka hingpit nga relaks nga kahimtang alang sa 5 ngadto sa 10 min.Ang signal sa pulso dayon nagsugod sa pagsukod.
Ang dugang nga materyal alang niini nga artikulo anaa sa https://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/11/eaay2840/DC1
Hulagway S9.Ang resulta sa simulation sa pag-apod-apod sa puwersa sa usa ka TATSA ubos sa gipadapat nga mga pressure sa 0.2 kPa gamit ang COMSOL software.
Hulagway S10.Mga resulta sa simulation sa pag-apod-apod sa puwersa sa usa ka yunit sa kontak ubos sa gipadapat nga mga pressure sa 0.2 ug 2 kPa, matag usa.
Hulagway S11.Kompleto nga eskematiko nga mga ilustrasyon sa pagbalhin sa bayad sa usa ka yunit sa kontak ubos sa mga kondisyon sa short-circuit.
Hulagway S13.Ang padayon nga output nga boltahe ug kasamtangan sa TATSA isip tubag sa padayon nga gigamit nga eksternal nga presyur sa usa ka siklo sa pagsukod.
Hulagway S14.Ang tubag sa boltahe sa lainlaing mga numero sa mga yunit sa loop sa parehas nga lugar sa panapton kung gitipigan ang numero sa loop sa direksyon nga wala mausab.
Hulagway S15.Usa ka pagtandi tali sa mga pasundayag sa output sa duha ka mga sensor sa tela gamit ang bug-os nga cardigan stitch ug plain stitch.
Hulagway S16.Mga laraw nga nagpakita sa frequency nga mga tubag sa dinamikong presyur sa 1 kPa ug pressure input frequency sa 3, 5, 7, 9, 10, 11, 13, 15, 18, ug 20 Hz.
Hulagway S25.Ang output boltahe sa sensor sa diha nga ang hilisgutan anaa sa static ug motion kondisyon.
Hulagway S26.Litrato nga nagpakita sa mga TATSA nga gibutang sa tiyan ug pulso nga dungan alang sa pagsukod sa respirasyon ug pulso, matag usa.
Kini usa ka open-access nga artikulo nga gipang-apod-apod ubos sa mga termino sa Creative Commons Attribution-NonCommercial nga lisensya, nga nagtugot sa paggamit, pag-apod-apod, ug pagkopya sa bisan unsa nga medium, basta ang resulta nga paggamit dili alang sa komersyal nga bentaha ug basta ang orihinal nga trabaho husto. gikutlo.
PAHINUMDOM: Gihangyo lang namo ang imong email address aron ang tawo nga imong girekomendar sa panid makahibalo nga gusto nimo nga makita nila kini, ug nga kini dili junk mail.Wala kami makakuha og bisan unsang email address.
Ni Wenjing Fan, Qiang He, Keyu Meng, Xulong Tan, Zhihao Zhou, Gaoqiang Zhang, Jin Yang, Zhong Lin Wang
Usa ka triboelectric all-textile sensor nga adunay taas nga pagkasensitibo sa presyur ug kahupayan ang gihimo alang sa pag-monitor sa kahimsog.
Ni Wenjing Fan, Qiang He, Keyu Meng, Xulong Tan, Zhihao Zhou, Gaoqiang Zhang, Jin Yang, Zhong Lin Wang
Usa ka triboelectric all-textile sensor nga adunay taas nga pagkasensitibo sa presyur ug kahupayan ang gihimo alang sa pag-monitor sa kahimsog.
© 2020 American Association for the Advancement of Science.Tanang katungod gigahin.Ang AAAS kay partner sa HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef ug COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548.
Oras sa pag-post: Mar-27-2020