കൃത്യമായ എപ്പിഡെർമൽ ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നൽ നിരീക്ഷണത്തിനായി മെഷീൻ-നെയ്റ്റഡ് കഴുകാവുന്ന സെൻസർ അറേ ടെക്സ്റ്റൈൽ

വ്യക്തിഗതമാക്കിയ ആരോഗ്യ മാനേജ്മെൻ്റ് സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് ധരിക്കാവുന്ന ടെക്സ്റ്റൈൽ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വളരെ അഭികാമ്യമാണ്.എന്നിരുന്നാലും, റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ട മിക്ക ടെക്‌സ്റ്റൈൽ ഇലക്ട്രോണിക്‌സിനും കാലാകാലങ്ങളിൽ ഒരൊറ്റ ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നലിനെ ടാർഗെറ്റുചെയ്യാം അല്ലെങ്കിൽ സിഗ്നലുകളുടെ വ്യക്തമായ വിശദാംശങ്ങൾ നഷ്ടപ്പെടാം, ഇത് ഭാഗിക ആരോഗ്യ വിലയിരുത്തലിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.കൂടാതെ, മികച്ച സ്വത്തും സൗകര്യവുമുള്ള തുണിത്തരങ്ങൾ ഇപ്പോഴും ഒരു വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു.ഉയർന്ന മർദ്ദ സംവേദനക്ഷമതയും സുഖസൗകര്യവുമുള്ള ഒരു ട്രൈബോഇലക്‌ട്രിക് ഓൾ-ടെക്‌സ്റ്റൈൽ സെൻസർ അറേ ഞങ്ങൾ ഇവിടെ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു.ഇത് പ്രഷർ സെൻസിറ്റിവിറ്റി (7.84 mV Pa−1), വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണ സമയം (20 ms), സ്ഥിരത (>100,000 സൈക്കിളുകൾ), വൈഡ് വർക്കിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് (20 Hz വരെ), മെഷീൻ വാഷബിലിറ്റി (>40 വാഷുകൾ) എന്നിവ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.ധമനികളുടെ പൾസ് തരംഗങ്ങളും ശ്വസന സിഗ്നലുകളും ഒരേസമയം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനായി കെട്ടിച്ചമച്ച TATSA-കൾ വസ്ത്രങ്ങളുടെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ തുന്നിച്ചേർത്തു.ഹൃദയ സംബന്ധമായ അസുഖങ്ങളുടെയും സ്ലീപ് അപ്നിയ സിൻഡ്രോമിൻ്റെയും ദീർഘകാലവും ആക്രമണാത്മകമല്ലാത്തതുമായ വിലയിരുത്തലിനായി ഞങ്ങൾ ഒരു ആരോഗ്യ നിരീക്ഷണ സംവിധാനം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഇത് ചില വിട്ടുമാറാത്ത രോഗങ്ങളുടെ അളവ് വിശകലനത്തിന് മികച്ച പുരോഗതി കാണിക്കുന്നു.

വ്യക്തിഗത വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലെ വാഗ്ദാനമായ പ്രയോഗങ്ങൾ കാരണം ധരിക്കാവുന്ന ഇലക്ട്രോണിക്‌സ് ആകർഷകമായ അവസരത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.അവർക്ക് ഒരു വ്യക്തിയുടെ ആരോഗ്യനില തുടർച്ചയായ, തത്സമയ, ആക്രമണാത്മകമല്ലാത്ത രീതിയിൽ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും (1–11).സുപ്രധാന അടയാളങ്ങളുടെ രണ്ട് ഒഴിച്ചുകൂടാനാകാത്ത ഘടകങ്ങളെന്ന നിലയിൽ, പൾസും ശ്വസനവും, ഫിസിയോളജിക്കൽ അവസ്ഥയുടെ കൃത്യമായ വിലയിരുത്തലും അനുബന്ധ രോഗങ്ങളുടെ രോഗനിർണ്ണയത്തെയും രോഗനിർണയത്തെയും കുറിച്ചുള്ള ശ്രദ്ധേയമായ ഉൾക്കാഴ്ചയും നൽകുന്നു (12-21).ഇന്നുവരെ, സൂക്ഷ്മമായ ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള മിക്ക ധരിക്കാവുന്ന ഇലക്ട്രോണിക്സുകളും പോളിയെത്തിലീൻ ടെറെഫ്താലേറ്റ്, പോളിഡിമെഥിൽസിലോക്സെയ്ൻ, പോളിമൈഡ്, ഗ്ലാസ്, സിലിക്കൺ (22-26) തുടങ്ങിയ അൾട്രാത്തിൻ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.ചർമ്മത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ഈ അടിവസ്ത്രങ്ങളുടെ ഒരു പോരായ്മ അവയുടെ പ്ലാനർ, കർക്കശമായ ഫോർമാറ്റുകളിലാണ്.തൽഫലമായി, ധരിക്കാവുന്ന ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സും മനുഷ്യ ചർമ്മവും തമ്മിൽ ഒരു കോംപാക്റ്റ് കോൺടാക്റ്റ് സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് ടേപ്പുകൾ, ബാൻഡ്-എയ്‌ഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് മെക്കാനിക്കൽ ഫിക്‌ചറുകൾ ആവശ്യമാണ്, ഇത് ദീർഘകാല ഉപയോഗത്തിൽ പ്രകോപിപ്പിക്കലിനും അസൗകര്യത്തിനും കാരണമാകും (27, 28).മാത്രമല്ല, ഈ അടിവസ്ത്രങ്ങൾക്ക് മോശം വായു പ്രവേശനക്ഷമതയുണ്ട്, ഇത് ദീർഘകാല, തുടർച്ചയായ ആരോഗ്യ നിരീക്ഷണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അസ്വസ്ഥത ഉണ്ടാക്കുന്നു.ആരോഗ്യ സംരക്ഷണത്തിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ദൈനംദിന ഉപയോഗത്തിൽ, മുകളിൽ പറഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങൾ ലഘൂകരിക്കുന്നതിന്, സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽസ് വിശ്വസനീയമായ ഒരു പരിഹാരം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.ഈ തുണിത്തരങ്ങൾക്ക് മൃദുത്വവും ഭാരം കുറഞ്ഞതും ശ്വസനക്ഷമതയും ഉണ്ട്, അതിനാൽ ധരിക്കാവുന്ന ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ സുഖസൗകര്യങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാനുള്ള സാധ്യതയും ഉണ്ട്.അടുത്ത കാലത്തായി, സെൻസിറ്റീവ് സെൻസറുകൾ, ഊർജ്ജ വിളവെടുപ്പ്, സംഭരണം (29-39) എന്നിവയിൽ ടെക്സ്റ്റൈൽ അധിഷ്ഠിത സംവിധാനങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള തീവ്രമായ ശ്രമങ്ങൾ നടത്തുന്നു.പ്രത്യേകിച്ച്, പൾസ്, റെസ്പിറേറ്ററി സിഗ്നലുകളുടെ നിരീക്ഷണത്തിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ, പൈസോ ഇലക്ട്രിസിറ്റി, റെസിസ്റ്റിവിറ്റി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ എന്നിവയിൽ വിജയകരമായ ഗവേഷണം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട് (40-43).എന്നിരുന്നാലും, ഈ സ്മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈലുകൾക്ക് സാധാരണയായി കുറഞ്ഞ സെൻസിറ്റിവിറ്റിയും ഒരൊറ്റ മോണിറ്ററിംഗ് പാരാമീറ്ററും ഉണ്ട്, അവ വലിയ തോതിൽ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയില്ല (പട്ടിക S1).പൾസ് അളക്കുന്ന കാര്യത്തിൽ, പൾസിൻ്റെ മങ്ങിയതും വേഗത്തിലുള്ളതുമായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, അതിൻ്റെ ഫീച്ചർ പോയിൻ്റുകൾ) കാരണം വിശദമായ വിവരങ്ങൾ പിടിച്ചെടുക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, അതിനാൽ ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമതയും ഉചിതമായ ഫ്രീക്വൻസി പ്രതികരണ പ്രകടനവും ആവശ്യമാണ്.

ഈ പഠനത്തിൽ, എപ്പിഡെർമൽ സൂക്ഷ്‌മ മർദ്ദം ക്യാപ്‌ചറിംഗിനായി ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമതയുള്ള ഒരു ട്രൈബോഇലക്‌ട്രിക് ഓൾ-ടെക്‌സ്റ്റൈൽ സെൻസർ അറേ (ടാറ്റ്എസ്എ) ഞങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു, ചാലകവും നൈലോൺ നൂലുകളും ഒരു പൂർണ്ണ കാർഡിഗൻ തുന്നലിൽ നെയ്തിരിക്കുന്നു.ഉയർന്ന മർദ്ദം സംവേദനക്ഷമത (7.84 mV Pa−1), വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണ സമയം (20 ms), സ്ഥിരത (>100,000 സൈക്കിളുകൾ), വൈഡ് വർക്കിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് (20 Hz വരെ), മെഷീൻ വാഷബിലിറ്റി (>40 വാഷുകൾ) എന്നിവ നൽകാൻ TATSA യ്ക്ക് കഴിയും.വിവേചനാധികാരം, സുഖസൗകര്യങ്ങൾ, സൗന്ദര്യാത്മക ആകർഷണം എന്നിവയുള്ള വസ്ത്രങ്ങളിൽ സൗകര്യപ്രദമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ ഇത് പ്രാപ്തമാണ്.ശ്രദ്ധേയമായി, കഴുത്ത്, കൈത്തണ്ട, വിരൽത്തുമ്പ്, കണങ്കാൽ എന്നിവയിലെ പൾസ് തരംഗങ്ങളോടും അടിവയറ്റിലെയും നെഞ്ചിലെയും ശ്വസന തരംഗങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന തുണിയുടെ വിവിധ സൈറ്റുകളിൽ ഞങ്ങളുടെ TATSA നേരിട്ട് സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.തത്സമയവും വിദൂരവുമായ ആരോഗ്യ നിരീക്ഷണത്തിൽ TATSA യുടെ മികച്ച പ്രകടനം വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ഹൃദയ സംബന്ധമായ അസുഖങ്ങൾ (CAD) വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും സ്ലീപ് അപ്നിയ സിൻഡ്രോം (SAS) വിലയിരുത്തുന്നതിനുമുള്ള ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ തുടർച്ചയായി നേടുന്നതിനും സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുമായി ഞങ്ങൾ വ്യക്തിഗതമാക്കിയ ഇൻ്റലിജൻ്റ് ഹെൽത്ത് മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റം വികസിപ്പിക്കുന്നു. ).

ചിത്രം 1A-ൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, യഥാക്രമം പൾസ്, റെസ്പിറേറ്ററി സിഗ്നലുകളുടെ ചലനാത്മകവും ഒരേസമയം നിരീക്ഷണം സാധ്യമാക്കുന്നതിന് രണ്ട് TATSA-കൾ ഒരു ഷർട്ടിൻ്റെ കഫിലും നെഞ്ചിലും തുന്നിച്ചേർത്തു.ആരോഗ്യ സ്ഥിതി കൂടുതൽ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനായി ഈ ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ വയർലെസ് ആയി ഇൻ്റലിജൻ്റ് മൊബൈൽ ടെർമിനൽ ആപ്ലിക്കേഷനിലേക്ക് (APP) കൈമാറി.ചിത്രം 1B TATSA ഒരു തുണിയിൽ തുന്നിച്ചേർത്തതായി കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇൻസെറ്റ് TATSA യുടെ വിപുലീകരിച്ച കാഴ്ച കാണിക്കുന്നു, ഇത് സ്വഭാവഗുണമുള്ള ചാലക നൂലും വാണിജ്യ നൈലോൺ നൂലും ഉപയോഗിച്ച് ഒരു പൂർണ്ണ കാർഡിഗൻ തുന്നലിൽ നെയ്തതാണ്.ചാലക നൂലിൻ്റെ ലൂപ്പ് ഹെഡും നൈലോൺ നൂലിൻ്റെ തൊട്ടടുത്തുള്ള ടക്ക് സ്റ്റിച്ച് ഹെഡും (അത്തിപ്പഴം എസ് 1) തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കം ഒരു പ്രതലമായതിനാൽ, ഏറ്റവും സാധാരണവും അടിസ്ഥാനപരവുമായ നെയ്റ്റിംഗ് രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പൂർണ്ണ കാർഡിഗൻ തുന്നൽ തിരഞ്ഞെടുത്തു. ഒരു പോയിൻ്റ് കോൺടാക്റ്റിന് പകരം, ഉയർന്ന ട്രൈബോഇലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റിനായി ഒരു വലിയ ആക്ടിംഗ് ഏരിയയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.ചാലക നൂൽ തയ്യാറാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ ഫിക്സഡ് കോർ ഫൈബറായി തിരഞ്ഞെടുത്തു, കൂടാതെ ഒറ്റ-പ്ലൈ ടെറിലീൻ നൂലുകളുടെ നിരവധി കഷണങ്ങൾ കോർ ഫൈബറിനു ചുറ്റും 0.2 മില്ലിമീറ്റർ (അത്തിപ്പഴം എസ് 2) വ്യാസമുള്ള ഒരു ചാലക നൂലായി വളച്ചൊടിച്ചു. വൈദ്യുതീകരണ ഉപരിതലവും ചാലക ഇലക്ട്രോഡും.0.15 മില്ലിമീറ്റർ വ്യാസമുള്ളതും മറ്റൊരു വൈദ്യുതീകരണ പ്രതലമായി വർത്തിക്കുന്നതുമായ നൈലോൺ നൂലിന് ശക്തമായ ടെൻസൈൽ ഫോഴ്‌സ് ഉണ്ടായിരുന്നു, കാരണം അത് കണക്കാക്കാനാവാത്ത നൂലുകളാൽ വളച്ചൊടിക്കപ്പെട്ടു (അത്തിപ്പഴം S3).ചിത്രം 1 (യഥാക്രമം സി, ഡി) കെട്ടിച്ചമച്ച ചാലക നൂലിൻ്റെയും നൈലോൺ നൂലിൻ്റെയും ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ കാണിക്കുന്നു.ഇൻസെറ്റുകൾ അതത് സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) ചിത്രങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഇത് ചാലക നൂലിൻ്റെ ഒരു സാധാരണ ക്രോസ് സെക്ഷനും നൈലോൺ നൂലിൻ്റെ ഉപരിതലവും അവതരിപ്പിക്കുന്നു.ചാലക, നൈലോൺ നൂലുകളുടെ ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തി എല്ലാ സെൻസറുകളുടെയും ഏകീകൃത പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നതിന് ഒരു വ്യാവസായിക യന്ത്രത്തിൽ അവരുടെ നെയ്ത്ത് കഴിവ് ഉറപ്പാക്കി.ചിത്രം 1E-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ചാലക നൂലുകൾ, നൈലോൺ നൂലുകൾ, സാധാരണ ത്രെഡുകൾ എന്നിവ അതത് കോണുകളിൽ മുറിവുണ്ടാക്കി, അവ ഓട്ടോമാറ്റിക് നെയ്ത്തിനായുള്ള വ്യാവസായിക കമ്പ്യൂട്ടറൈസ്ഡ് ഫ്ലാറ്റ് നെയ്റ്റിംഗ് മെഷീനിലേക്ക് കയറ്റി (സിനിമ എസ് 1).അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.എസ് 4, നിരവധി ടാറ്റ്‌സകൾ വ്യാവസായിക യന്ത്രം ഉപയോഗിച്ച് സാധാരണ തുണി ഉപയോഗിച്ച് നെയ്തെടുത്തു.0.85 മില്ലിമീറ്റർ കനവും 0.28 ഗ്രാം ഭാരവുമുള്ള ഒരൊറ്റ ടാറ്റ്‌സ, മറ്റ് തുണികളുമായുള്ള മികച്ച അനുയോജ്യത പ്രകടമാക്കിക്കൊണ്ട്, മുഴുവൻ ഘടനയിൽ നിന്നും വ്യക്തിഗത ഉപയോഗത്തിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാവുന്നതാണ്.കൂടാതെ, വാണിജ്യ നൈലോൺ നൂലുകളുടെ വൈവിധ്യം (ചിത്രം. 1F, ഫിഗ്. S5) കാരണം സൗന്ദര്യാത്മകവും ഫാഷനും ആയ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി TATSA-കൾ വിവിധ നിറങ്ങളിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാവുന്നതാണ്.കെട്ടിച്ചമച്ച ടാറ്റ്എസ്എകൾക്ക് മികച്ച മൃദുത്വവും കഠിനമായ വളവുകളോ രൂപഭേദമോ നേരിടാനുള്ള ശേഷിയുമുണ്ട് (fig. S6).ഒരു സ്വെറ്ററിൻ്റെ വയറിലും കഫിലും നേരിട്ട് TATSA തുന്നിച്ചേർത്തതായി ചിത്രം 1G കാണിക്കുന്നു.സ്വെറ്റർ നെയ്തെടുക്കുന്ന പ്രക്രിയ അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.S7 ഉം സിനിമ S2 ഉം.അടിവയറ്റിലെ സ്ഥാനത്ത് നീട്ടിയ TATSA യുടെ മുൻഭാഗത്തിൻ്റെയും പിൻഭാഗത്തിൻ്റെയും വിശദാംശങ്ങൾ അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.S8 (യഥാക്രമം എ, ബി), കൂടാതെ ചാലക നൂലിൻ്റെയും നൈലോൺ നൂലിൻ്റെയും സ്ഥാനം അത്തിപ്പഴത്തിൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.S8C.TATSA സാധാരണ തുണിത്തരങ്ങളിൽ സുഗമമായി ഉൾപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്നത് ഇവിടെ കാണാൻ കഴിയും.

(എ) പൾസ്, റെസ്പിറേറ്ററി സിഗ്നലുകൾ തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനായി രണ്ട് ടാറ്റ്എസ്എകൾ ഒരു ഷർട്ടിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.(B) TATSAയുടെയും വസ്ത്രങ്ങളുടെയും സംയോജനത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ചിത്രീകരണം.ഇൻസെറ്റ് സെൻസറിൻ്റെ വിപുലീകരിച്ച കാഴ്ച കാണിക്കുന്നു.(C) ചാലക നൂലിൻ്റെ ഫോട്ടോഗ്രാഫ് (സ്കെയിൽ ബാർ, 4 സെ.മീ).സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീലും ടെറിലീൻ നൂലും അടങ്ങുന്ന ചാലക നൂലിൻ്റെ (സ്കെയിൽ ബാർ, 100 μm) ക്രോസ് സെക്ഷൻ്റെ SEM ഇമേജാണ് ഇൻസെറ്റ്.(ഡി) നൈലോൺ നൂലിൻ്റെ ഫോട്ടോഗ്രാഫ് (സ്കെയിൽ ബാർ, 4 സെ.മീ).നൈലോൺ നൂൽ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ (സ്കെയിൽ ബാർ, 100 μm) SEM ഇമേജാണ് ഇൻസെറ്റ്.(ഇ) ടാറ്റ്എസ്എകളുടെ സ്വയമേവയുള്ള നെയ്ത്ത് നടത്തുന്ന കമ്പ്യൂട്ടറൈസ്ഡ് ഫ്ലാറ്റ് നെയ്റ്റിംഗ് മെഷീൻ്റെ ചിത്രം.(എഫ്) വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങളിലുള്ള ടാറ്റ്എസ്എകളുടെ ഫോട്ടോഗ്രാഫ് (സ്കെയിൽ ബാർ, 2 സെ.മീ).ഇൻസെറ്റ് വളച്ചൊടിച്ച TATSA ആണ്, അത് അതിൻ്റെ മികച്ച മൃദുത്വം പ്രകടമാക്കുന്നു.(ജി) ഒരു സ്വെറ്ററിൽ പൂർണ്ണമായും തടസ്സമില്ലാതെ തുന്നിച്ചേർത്ത രണ്ട് ടാറ്റ്‌സകളുടെ ഫോട്ടോ.ഫോട്ടോ കടപ്പാട്: വെൻജിംഗ് ഫാൻ, ചോങ്കിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി.

TATSA യുടെ മെക്കാനിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള പ്രവർത്തന സംവിധാനം വിശകലനം ചെയ്യാൻ, ചിത്രം 2A-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഞങ്ങൾ TATSA- യുടെ ഒരു ജ്യാമിതീയ നെയ്റ്റിംഗ് മോഡൽ നിർമ്മിച്ചു.ഫുൾ കാർഡിഗൻ സ്റ്റിച്ച് ഉപയോഗിച്ച്, ചാലകവും നൈലോൺ നൂലുകളും കോഴ്‌സിലും വേൽ ദിശയിലും ലൂപ്പ് യൂണിറ്റുകളുടെ രൂപത്തിൽ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ഒരൊറ്റ ലൂപ്പ് ഘടനയിൽ (അത്തിപ്പഴം S1) ഒരു ലൂപ്പ് ഹെഡ്, ലൂപ്പ് ആം, റിബ്-ക്രോസിംഗ് ഭാഗം, ടക്ക് സ്റ്റിച്ച് ആം, ടക്ക് സ്റ്റിച്ച് ഹെഡ് എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.രണ്ട് വ്യത്യസ്ത നൂലുകൾക്കിടയിലുള്ള കോൺടാക്റ്റ് ഉപരിതലത്തിൻ്റെ രണ്ട് രൂപങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ കഴിയും: (i) ചാലക നൂലിൻ്റെ ലൂപ്പ് ഹെഡും നൈലോൺ നൂലിൻ്റെ ടക്ക് സ്റ്റിച്ച് ഹെഡും തമ്മിലുള്ള കോൺടാക്റ്റ് ഉപരിതലവും (ii) ലൂപ്പ് ഹെഡ് തമ്മിലുള്ള കോൺടാക്റ്റ് ഉപരിതലവും നൈലോൺ നൂലും ചാലക നൂലിൻ്റെ ടക്ക് സ്റ്റിച്ച് തലയും.

(A) നെയ്ത ലൂപ്പുകളുടെ മുൻ, വലത്, മുകൾ വശങ്ങളുള്ള TATSA.(B) COMSOL സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഉപയോഗിച്ച് 2 kPa പ്രയോഗിച്ച മർദ്ദത്തിൽ ഒരു TATSA യുടെ ശക്തി വിതരണത്തിൻ്റെ സിമുലേഷൻ ഫലം.(സി) ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരു കോൺടാക്റ്റ് യൂണിറ്റിൻ്റെ ചാർജ് കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ചിത്രീകരണങ്ങൾ.(D) COMSOL സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് അവസ്ഥയിൽ കോൺടാക്റ്റ് യൂണിറ്റിൻ്റെ ചാർജ് വിതരണത്തിൻ്റെ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ.

TATSA യുടെ പ്രവർത്തന തത്വം രണ്ട് വശങ്ങളിൽ വിശദീകരിക്കാം: ബാഹ്യ ശക്തി ഉത്തേജനവും അതിൻ്റെ പ്രേരിത ചാർജും.ബാഹ്യശക്തി ഉത്തേജനത്തോടുള്ള പ്രതികരണമായി സ്ട്രെസ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ അവബോധപൂർവ്വം മനസ്സിലാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ 2B, fig എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 2, 0.2 kPa ൻ്റെ വ്യത്യസ്ത ബാഹ്യശക്തികളിൽ COMSOL സോഫ്റ്റ്വെയർ ഉപയോഗിച്ച് പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനം ഉപയോഗിച്ചു.S9.രണ്ട് നൂലുകളുടെ സമ്പർക്ക പ്രതലങ്ങളിൽ സമ്മർദ്ദം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.S10, സ്ട്രെസ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ വ്യക്തമാക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ രണ്ട് ലൂപ്പ് യൂണിറ്റുകൾ പരിഗണിച്ചു.രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ബാഹ്യശക്തികൾക്ക് കീഴിലുള്ള സ്ട്രെസ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ചാലകത്തിൻ്റെയും നൈലോൺ നൂലുകളുടെയും പ്രതലങ്ങളിലെ സമ്മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്ന ബാഹ്യശക്തിയനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി രണ്ട് നൂലുകൾ തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കവും പുറംതള്ളലും ഉണ്ടാകുന്നു.ബാഹ്യബലം പുറത്തുവിടുമ്പോൾ, രണ്ട് നൂലുകളും വേർപെടുത്തുകയും പരസ്പരം അകന്നുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചാലക നൂലും നൈലോൺ നൂലും തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്ക-വേർതിരിക്കൽ ചലനങ്ങൾ ചാർജ് കൈമാറ്റത്തെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ട്രൈബോ ഇലക്‌ട്രിഫിക്കേഷൻ്റെയും ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇൻഡക്ഷൻ്റെയും സംയോജനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയ വ്യക്തമാക്കുന്നതിന്, രണ്ട് നൂലുകൾ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെടുന്ന സ്ഥലത്തിൻ്റെ ക്രോസ് സെക്ഷൻ ഞങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 2C1).ചിത്രം 2 (യഥാക്രമം C2, C3 എന്നിവയിൽ) കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, TATSA ബാഹ്യശക്തിയാൽ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുകയും രണ്ട് നൂലുകളും പരസ്പരം സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, വൈദ്യുതീകരണം ചാലക, നൈലോൺ നൂലുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു, കൂടാതെ തത്തുല്യമായ ചാർജുകൾ വിപരീതമാണ്. രണ്ട് നൂലുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ധ്രുവങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.രണ്ട് നൂലുകളും വേർപിരിഞ്ഞാൽ, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇൻഡക്ഷൻ പ്രഭാവം കാരണം ആന്തരിക സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു.പൂർണ്ണമായ സ്കീമാറ്റിക് ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.S11.വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ അളവിലുള്ള ധാരണ നേടുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ COMSOL സോഫ്റ്റ്‌വെയർ (ചിത്രം 2D) ഉപയോഗിച്ച് TATSA യുടെ സാധ്യതയുള്ള വിതരണത്തെ അനുകരിക്കുന്നു.രണ്ട് സാമഗ്രികളും സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, ചാർജ് പ്രധാനമായും ഘർഷണ വസ്തുക്കളിൽ ശേഖരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോഡിൽ ഒരു ചെറിയ അളവിലുള്ള ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ചാർജ് മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ, അതിൻ്റെ ഫലമായി ചെറിയ സാധ്യതകൾ (ചിത്രം 2D, താഴെ).രണ്ട് മെറ്റീരിയലുകളും വേർതിരിക്കുമ്പോൾ (ചിത്രം. 2D, മുകളിൽ), പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം കാരണം ഇലക്ട്രോഡിലെ പ്രേരിത ചാർജ് വർദ്ധിക്കുന്നു, അനുബന്ധ പൊട്ടൻഷ്യൽ വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്നും സിമുലേഷനുകളിൽ നിന്നും ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള നല്ല യോജിപ്പ് വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. .കൂടാതെ, TATSA യുടെ ചാലക ഇലക്‌ട്രോഡ് ടെറിലീൻ നൂലുകളിൽ പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാൽ ചർമ്മം രണ്ട് ഘർഷണ വസ്തുക്കളുമായും സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു, അതിനാൽ, TATSA നേരിട്ട് ചർമ്മത്തിൽ ധരിക്കുമ്പോൾ, ചാർജ് ബാഹ്യശക്തിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല ചർമ്മത്താൽ ദുർബലമാകും.

വിവിധ വശങ്ങളിൽ ഞങ്ങളുടെ TATSA യുടെ പ്രകടനത്തെ വിശേഷിപ്പിക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ഒരു ഫംഗ്ഷൻ ജനറേറ്റർ, പവർ ആംപ്ലിഫയർ, ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക് ഷേക്കർ, ഫോഴ്സ് ഗേജ്, ഇലക്ട്രോമീറ്റർ, കമ്പ്യൂട്ടർ (fig. S12) എന്നിവ അടങ്ങുന്ന ഒരു അളക്കൽ സംവിധാനം നൽകി.ഈ സിസ്റ്റം 7 kPa വരെ ബാഹ്യ ചലനാത്മക മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.പരീക്ഷണത്തിൽ, TATSA ഒരു സ്വതന്ത്ര അവസ്ഥയിൽ ഒരു ഫ്ലാറ്റ് പ്ലാസ്റ്റിക് ഷീറ്റിൽ സ്ഥാപിച്ചു, കൂടാതെ ഔട്ട്പുട്ട് ഇലക്ട്രിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ ഇലക്ട്രോമീറ്റർ രേഖപ്പെടുത്തുന്നു.

ചാലക, നൈലോൺ നൂലുകളുടെ പ്രത്യേകതകൾ TATSA യുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നു, കാരണം അവ കോൺടാക്റ്റ് ഉപരിതലവും ബാഹ്യ സമ്മർദ്ദം മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള ശേഷിയും നിർണ്ണയിക്കുന്നു.ഇത് അന്വേഷിക്കാൻ, ഞങ്ങൾ യഥാക്രമം രണ്ട് നൂലുകളുടെ മൂന്ന് വലുപ്പങ്ങൾ നിർമ്മിച്ചു: 150D/3, 210D/3, 250D/3 വലിപ്പമുള്ള ചാലക നൂൽ, 150D/6, 210D/6, 250D വലിപ്പമുള്ള നൈലോൺ നൂൽ. /6 (D, denier; വ്യക്തിഗത ത്രെഡുകളുടെ ഫൈബർ കനം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റ്; ഉയർന്ന ഡെനിയർ എണ്ണമുള്ള തുണിത്തരങ്ങൾ കട്ടിയുള്ളതായിരിക്കും).തുടർന്ന്, ഈ രണ്ട് നൂലുകളും ഒരു സെൻസറിലേക്ക് കെട്ടുന്നതിനായി ഞങ്ങൾ ഈ രണ്ട് നൂലുകളും തിരഞ്ഞെടുത്തു, കൂടാതെ TATSA യുടെ അളവ് 3 സെൻ്റീമീറ്റർ മുതൽ 3 സെൻ്റീമീറ്റർ വരെ വേൾ ദിശയിൽ 16 ലൂപ്പ് നമ്പറും കോഴ്സ് ദിശയിൽ 10 ഉം ആയി നിലനിർത്തി.അങ്ങനെ, ഒമ്പത് നെയ്റ്റിംഗ് പാറ്റേണുകളുള്ള സെൻസറുകൾ ലഭിച്ചു.150D/3 വലുപ്പമുള്ള ചാലക നൂലിൻ്റെ സെൻസറും 150D/6 വലുപ്പമുള്ള നൈലോൺ നൂലും ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞതും 250D/3 വലുപ്പമുള്ള ചാലക നൂലിൻ്റെ സെൻസറും 250D/ വലിപ്പമുള്ള നൈലോൺ നൂലും ആയിരുന്നു. 6 ആയിരുന്നു ഏറ്റവും കട്ടിയുള്ളത്.0.1 മുതൽ 7 kPa വരെയുള്ള ഒരു മെക്കാനിക്കൽ ആവേശത്തിന് കീഴിൽ, ഈ പാറ്റേണുകളുടെ വൈദ്യുത ഉൽപാദനങ്ങൾ ചിട്ടയായി അന്വേഷിക്കുകയും പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്തു, ചിത്രം 3A-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.0.1 മുതൽ 4 kPa വരെ വർദ്ധിച്ച പ്രയോഗിച്ച മർദ്ദത്തിനൊപ്പം ഒമ്പത് TATSA-കളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജുകൾ വർദ്ധിച്ചു.പ്രത്യേകമായി, എല്ലാ നെയ്റ്റിംഗ് പാറ്റേണുകളിലും, 210D/3 ചാലക നൂലിൻ്റെയും 210D/6 നൈലോൺ നൂലിൻ്റെയും സ്പെസിഫിക്കേഷൻ ഏറ്റവും ഉയർന്ന വൈദ്യുത ഉൽപാദനം നൽകുകയും ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത പ്രകടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു.210D/3 ചാലക നൂലും 210D/6 നൈലോൺ നൂലും ഉപയോഗിച്ച് TATSA നെയ്യുന്നതുവരെ TATSA യുടെ കനം (ആവശ്യമായ കോൺടാക്റ്റ് ഉപരിതലം ഉള്ളതിനാൽ) വർദ്ധനയോടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പ്രവണത കാണിച്ചു.കനം കൂടുതൽ വർദ്ധിക്കുന്നത് നൂലുകൾ ബാഹ്യ സമ്മർദ്ദം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലേക്ക് നയിക്കും, അതനുസരിച്ച് ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് കുറഞ്ഞു.കൂടാതെ, താഴ്ന്ന മർദ്ദ മേഖലയിൽ (<4 kPa), മർദ്ദത്തോടുകൂടിയ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജിൽ നന്നായി പെരുമാറിയ ലീനിയർ വ്യതിയാനം 7.84 mV Pa−1-ൻ്റെ ഉയർന്ന മർദ്ദ സംവേദനക്ഷമത നൽകി.ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള മേഖലയിൽ (>4 kPa), ഫലപ്രദമായ ഘർഷണ പ്രദേശത്തിൻ്റെ സാച്ചുറേഷൻ കാരണം 0.31 mV Pa−1 എന്ന താഴ്ന്ന മർദ്ദം സംവേദനക്ഷമത പരീക്ഷണാത്മകമായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.ബലപ്രയോഗത്തിൻ്റെ വിപരീത പ്രക്രിയയിൽ സമാനമായ സമ്മർദ്ദ സംവേദനക്ഷമത പ്രകടമായി.ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിൻ്റെ കോൺക്രീറ്റ് സമയ പ്രൊഫൈലുകളും വ്യത്യസ്ത സമ്മർദ്ദങ്ങളിലുള്ള വൈദ്യുതധാരയും ചിത്രത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.S13 (യഥാക്രമം എ, ബി).

(A) നൈലോൺ നൂലുമായി (150D/6, 210D/6, 250D/6) സംയോജിപ്പിച്ച് ചാലക നൂലിൻ്റെ (150D/3, 210D/3, 250D/3) ഒമ്പത് നെയ്റ്റിംഗ് പാറ്റേണുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ്.(B) വേൽ ദിശയിലുള്ള ലൂപ്പ് നമ്പർ മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിർത്തുമ്പോൾ ഒരേ ഫാബ്രിക് ഏരിയയിലെ വിവിധ ലൂപ്പ് യൂണിറ്റുകളിലേക്കുള്ള വോൾട്ടേജ് പ്രതികരണം.(C) 1 kPa-ൻ്റെ ചലനാത്മക മർദ്ദത്തിലും 1 Hz-ൻ്റെ പ്രഷർ ഇൻപുട്ട് ഫ്രീക്വൻസിയിലും ഫ്രീക്വൻസി പ്രതികരണങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന പ്ലോട്ടുകൾ.(ഡി) 1, 5, 10, 20 ഹെർട്‌സ് എന്നിവയുടെ ഫ്രീക്വൻസികൾക്ക് കീഴിലുള്ള വ്യത്യസ്ത ഔട്ട്‌പുട്ടും നിലവിലെ വോൾട്ടേജുകളും.(E) 1 kPa സമ്മർദ്ദത്തിൽ ഒരു TATSA യുടെ ഡ്യൂറബിലിറ്റി ടെസ്റ്റ്.(എഫ്) 20-ഉം 40-ഉം തവണ കഴുകിയ ശേഷം TATSA-യുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് സവിശേഷതകൾ.

സംവേദനക്ഷമതയും ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജും TATSA യുടെ തുന്നൽ സാന്ദ്രതയാൽ സ്വാധീനിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് ഫാബ്രിക്കിൻ്റെ അളന്ന പ്രദേശത്തെ മൊത്തം ലൂപ്പുകളുടെ എണ്ണം അനുസരിച്ചാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.തുന്നൽ സാന്ദ്രതയിലെ വർദ്ധനവ് ഫാബ്രിക് ഘടനയുടെ കൂടുതൽ ഒതുക്കത്തിലേക്ക് നയിക്കും.ചിത്രം 3B വിവിധ ലൂപ്പ് നമ്പറുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള ഔട്ട്‌പുട്ട് പ്രകടനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു 3 സെ.മീ മുതൽ 3 സെ.മീ വരെയുള്ള ടെക്‌സ്‌റ്റൈൽ ഏരിയയിൽ, ഇൻസെറ്റ് ഒരു ലൂപ്പ് യൂണിറ്റിൻ്റെ ഘടനയെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു (ഞങ്ങൾ കോഴ്‌സ് ദിശയിൽ ലൂപ്പ് നമ്പർ 10-ലും ലൂപ്പ് നമ്പർ. വേൽ ദിശ 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26 ആയിരുന്നു).ലൂപ്പ് നമ്പർ വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട്, 180 എന്ന ലൂപ്പ് നമ്പറുള്ള പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് പീക്ക് 7.5 V വരെ, വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന കോൺടാക്റ്റ് ഉപരിതലം കാരണം ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് ആദ്യം വർദ്ധിച്ച പ്രവണത പ്രകടമാക്കി. ഈ പോയിൻ്റിന് ശേഷം, ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് കുറയുന്ന പ്രവണതയാണ് പിന്തുടരുന്നത് TATSA ഇറുകിയതായിത്തീർന്നു, രണ്ട് നൂലുകൾക്കും കോൺടാക്റ്റ്-വേർതിരിക്കൽ ഇടം കുറഞ്ഞു.ഔട്ട്‌പുട്ടിൽ സാന്ദ്രത ഏത് ദിശയിലേക്കാണ് വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നതെന്ന് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാൻ, ഞങ്ങൾ TATSA-യുടെ ലൂപ്പ് നമ്പർ വാൽ ദിശയിൽ 18-ൽ നിലനിർത്തി, കോഴ്‌സ് ദിശയിലുള്ള ലൂപ്പ് നമ്പർ 7, 8, 9, 10 ആയി സജ്ജീകരിച്ചു. 11, 12, 13, 14. അനുബന്ധ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജുകൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.S14.താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കോഴ്സ് ദിശയിലുള്ള സാന്ദ്രത ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിൽ കൂടുതൽ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നതായി നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും.തൽഫലമായി, 210D/3 ചാലക നൂലിൻ്റെയും 210D/6 നൈലോൺ നൂലിൻ്റെയും 180 ലൂപ്പ് യൂണിറ്റുകളുടെയും നെയ്റ്റിംഗ് പാറ്റേൺ, ഔട്ട്‌പുട്ട് സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ സമഗ്രമായ വിലയിരുത്തലുകൾക്ക് ശേഷം TATSA നെയ്തെടുക്കാൻ തിരഞ്ഞെടുത്തു.കൂടാതെ, ഫുൾ കാർഡിഗൻ തുന്നലും പ്ലെയിൻ സ്റ്റിച്ചും ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ രണ്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽ സെൻസറുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നലുകൾ താരതമ്യം ചെയ്തു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.S15, ഫുൾ കാർഡിഗൻ സ്റ്റിച്ച് ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഇലക്ട്രിക്കൽ ഔട്ട്പുട്ടും സെൻസിറ്റിവിറ്റിയും പ്ലെയിൻ സ്റ്റിച്ച് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.

തത്സമയ സിഗ്നലുകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രതികരണ സമയം അളന്നു.ബാഹ്യശക്തികളോടുള്ള ഞങ്ങളുടെ സെൻസറിൻ്റെ പ്രതികരണ സമയം പരിശോധിക്കുന്നതിന്, 1 മുതൽ 20 Hz വരെയുള്ള ആവൃത്തിയിലുള്ള ഡൈനാമിക് പ്രഷർ ഇൻപുട്ടുകളുമായി ഞങ്ങൾ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് സിഗ്നലുകളെ താരതമ്യം ചെയ്തു (യഥാക്രമം ചിത്രം 3C, fig. S16).ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് തരംഗരൂപങ്ങൾ 1 kPa സമ്മർദ്ദത്തിൻ കീഴിലുള്ള ഇൻപുട്ട് sinusoidal പ്രഷർ തരംഗങ്ങളുമായി ഏതാണ്ട് സമാനമാണ്, കൂടാതെ ഔട്ട്പുട്ട് തരംഗരൂപങ്ങൾക്ക് വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണ സമയം (ഏകദേശം 20 ms) ഉണ്ടായിരുന്നു.ബാഹ്യബലം സ്വീകരിച്ച് എത്രയും വേഗം യഥാർത്ഥ അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങാത്ത ഇലാസ്റ്റിക് ഘടനയാണ് ഈ ഹിസ്റ്റെറിസിസിന് കാരണമായത്.എന്നിരുന്നാലും, ഈ ചെറിയ ഹിസ്റ്റെറിസിസ് തത്സമയ നിരീക്ഷണത്തിന് സ്വീകാര്യമാണ്.ഒരു നിശ്ചിത ആവൃത്തി ശ്രേണിയിൽ ചലനാത്മക മർദ്ദം ലഭിക്കുന്നതിന്, TATSA യുടെ ഉചിതമായ ആവൃത്തി പ്രതികരണം പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.അങ്ങനെ, TATSA യുടെ ഫ്രീക്വൻസി സ്വഭാവവും പരീക്ഷിച്ചു.ബാഹ്യ ആവേശകരമായ ആവൃത്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിൻ്റെ വ്യാപ്തി ഏതാണ്ട് മാറ്റമില്ലാതെ തുടർന്നു, അതേസമയം ടാപ്പിംഗ് ആവൃത്തികൾ 1 മുതൽ 20 Hz വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുമ്പോൾ വൈദ്യുതധാരയുടെ വ്യാപ്തി വർദ്ധിച്ചു (ചിത്രം 3D).

TATSA-യുടെ ആവർത്തനക്ഷമത, സ്ഥിരത, ഈട് എന്നിവ വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജും പ്രഷർ ലോഡിംഗ്-അൺലോഡിംഗ് സൈക്കിളുകളിലേക്കുള്ള നിലവിലെ പ്രതികരണങ്ങളും പരിശോധിച്ചു.സെൻസറിലേക്ക് 5 ഹെർട്സ് ആവൃത്തിയിലുള്ള 1 kPa മർദ്ദം പ്രയോഗിച്ചു.100,000 ലോഡിംഗ്-അൺലോഡിംഗ് സൈക്കിളുകൾക്ക് ശേഷം പീക്ക്-ടു-പീക്ക് വോൾട്ടേജും കറൻ്റും രേഖപ്പെടുത്തി (യഥാക്രമം ചിത്രം. 3E, അത്തിപ്പഴം. S17).വോൾട്ടേജിൻ്റെയും നിലവിലെ തരംഗരൂപത്തിൻ്റെയും വിപുലീകരിച്ച കാഴ്ചകൾ ചിത്രം 3E, ഫിഗ് എന്നിവയുടെ ഇൻസെറ്റിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.യഥാക്രമം S17.TATSA യുടെ ശ്രദ്ധേയമായ ആവർത്തനക്ഷമത, സ്ഥിരത, ഈട് എന്നിവ ഫലങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു.എല്ലാ ടെക്സ്റ്റൈൽ ഉപകരണമെന്ന നിലയിൽ TATSA യുടെ അവശ്യ മൂല്യനിർണ്ണയ മാനദണ്ഡം കൂടിയാണ് കഴുകൽ.വാഷിംഗ് കഴിവ് വിലയിരുത്തുന്നതിന്, അമേരിക്കൻ അസോസിയേഷൻ ഓഫ് ടെക്സ്റ്റൈൽ കെമിസ്റ്റ്സ് ആൻഡ് കളറിസ്റ്റുകളുടെ (AATCC) ടെസ്റ്റ് രീതി 135-2017 അനുസരിച്ച് ഞങ്ങൾ TATSA മെഷീൻ-വാഷ് ചെയ്തതിന് ശേഷം സെൻസറിൻ്റെ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് പരിശോധിച്ചു.വിശദമായ വാഷിംഗ് നടപടിക്രമം മെറ്റീരിയലുകളിലും രീതികളിലും വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു.ചിത്രം 3F-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 20 തവണയും 40 തവണയും കഴുകിയതിന് ശേഷം ഇലക്ട്രിക്കൽ ഔട്ട്പുട്ടുകൾ രേഖപ്പെടുത്തി, ഇത് വാഷിംഗ് ടെസ്റ്റുകളിൽ ഉടനീളം ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിൽ വ്യത്യസ്തമായ മാറ്റങ്ങളൊന്നും ഇല്ലെന്ന് തെളിയിക്കുന്നു.ഈ ഫലങ്ങൾ TATSA യുടെ ശ്രദ്ധേയമായ വാഷബിലിറ്റി പരിശോധിക്കുന്നു.ധരിക്കാവുന്ന ടെക്സ്റ്റൈൽ സെൻസർ എന്ന നിലയിൽ, TATSA ടെൻസൈൽ (fig. S18), വളച്ചൊടിച്ച (fig. S19), വ്യത്യസ്ത ആർദ്രത (fig. S20) അവസ്ഥകൾ എന്നിവയിലായിരുന്നപ്പോഴുള്ള ഔട്ട്‌പുട്ട് പ്രകടനവും ഞങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തു.

മുകളിൽ പ്രദർശിപ്പിച്ച TATSA യുടെ നിരവധി ഗുണങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഞങ്ങൾ ഒരു വയർലെസ് മൊബൈൽ ഹെൽത്ത് മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റം (WMHMS) വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, അത് ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ തുടർച്ചയായി നേടാനും തുടർന്ന് ഒരു രോഗിക്ക് പ്രൊഫഷണൽ ഉപദേശം നൽകാനുമുള്ള കഴിവുണ്ട്.TATSA അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള WMHMS-ൻ്റെ സ്കീം ഡയഗ്രം ചിത്രം 4A കാണിക്കുന്നു.സിസ്റ്റത്തിന് നാല് ഘടകങ്ങളുണ്ട്: അനലോഗ് ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ നേടുന്നതിനുള്ള ടാറ്റ്എസ്എ, ലോ-പാസ് ഫിൽട്ടറുള്ള ഒരു അനലോഗ് കണ്ടീഷനിംഗ് സർക്യൂട്ട് (MAX7427), മതിയായ വിശദാംശങ്ങളും സിഗ്നലുകളുടെ മികച്ച സമന്വയവും ഉറപ്പാക്കാൻ ഒരു ആംപ്ലിഫയർ (MAX4465), ഒരു അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ. അനലോഗ് സിഗ്നലുകൾ ശേഖരിക്കാനും ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റാനും മൈക്രോകൺട്രോളർ യൂണിറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കൺവെർട്ടർ, മൊബൈൽ ഫോൺ ടെർമിനൽ ആപ്ലിക്കേഷനിലേക്ക് ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നൽ കൈമാറുന്നതിനുള്ള ബ്ലൂടൂത്ത് മൊഡ്യൂൾ (CC2640 ലോ-പവർ ബ്ലൂടൂത്ത് ചിപ്പ്) (APP; Huawei Honor 9).ഈ പഠനത്തിൽ, ചിത്രം 4B-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഞങ്ങൾ TATSA ഒരു ലെയ്സ്, റിസ്റ്റ്ബാൻഡ്, ഫിംഗർസ്റ്റാൾ, സോക്ക് എന്നിവയിൽ തടസ്സമില്ലാതെ തുന്നിക്കെട്ടി.

(A) WMHMS-ൻ്റെ ചിത്രീകരണം.(B) യഥാക്രമം റിസ്റ്റ്ബാൻഡ്, ഫിംഗർസ്റ്റാൽ, സോക്ക്, നെഞ്ച് സ്ട്രാപ്പ് എന്നിവയിൽ തുന്നിച്ചേർത്ത TATSA-കളുടെ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ.(C1) കഴുത്ത്, (D1) കൈത്തണ്ട, (E1) വിരൽത്തുമ്പ്, (F1) കണങ്കാൽ എന്നിവിടങ്ങളിലെ പൾസ് അളക്കൽ.(C2) കഴുത്ത്, (D2) കൈത്തണ്ട, (E2) വിരൽത്തുമ്പ്, (F2) കണങ്കാൽ എന്നിവിടങ്ങളിൽ പൾസ് തരംഗരൂപം.(ജി) വിവിധ പ്രായത്തിലുള്ള പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങൾ.(H) ഒരൊറ്റ പൾസ് തരംഗത്തിൻ്റെ വിശകലനം.റേഡിയൽ ഓഗ്മെൻ്റേഷൻ സൂചിക (AIx) AIx (%) = P2/P1 എന്ന് നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു.P1 എന്നത് മുന്നേറുന്ന തരംഗത്തിൻ്റെ കൊടുമുടിയാണ്, P2 എന്നത് പ്രതിഫലിക്കുന്ന തരംഗത്തിൻ്റെ കൊടുമുടിയാണ്.(I) ബ്രാച്ചിയൽ, കണങ്കാൽ എന്നിവയുടെ ഒരു പൾസ് സൈക്കിൾ.പൾസ് വേവ് വെലോസിറ്റി (PWV) PWV = D/∆T എന്ന് നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു.D എന്നത് കണങ്കാലിനും ബ്രാച്ചിയലിനും ഇടയിലുള്ള ദൂരമാണ്.∆T എന്നത് കണങ്കാലിൻ്റെ കൊടുമുടികൾക്കും ബ്രാച്ചിയൽ പൾസ് തരംഗങ്ങൾക്കും ഇടയിലുള്ള സമയ കാലതാമസമാണ്.PTT, പൾസ് ട്രാൻസിറ്റ് സമയം.(J) ആരോഗ്യമുള്ളതും CAD-കളും തമ്മിലുള്ള AIx, ബ്രാച്ചിയൽ-ആങ്കിൾ PWV (BAPWV) എന്നിവയുടെ താരതമ്യം.*P <0.01, **P <0.001, ***P <0.05.എച്ച്ടിഎൻ, ഹൈപ്പർടെൻഷൻ;CHD, കൊറോണറി ഹൃദ്രോഗം;ഡിഎം, പ്രമേഹം.ഫോട്ടോ കടപ്പാട്: ജിൻ യാങ്, ചോങ്കിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി.

വ്യത്യസ്ത മനുഷ്യ ശരീരഭാഗങ്ങളുടെ പൾസ് സിഗ്നലുകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ മുകളിൽ പറഞ്ഞ അലങ്കാരങ്ങൾ TATSA-കൾ ഉപയോഗിച്ച് അനുബന്ധ സ്ഥാനങ്ങളിൽ ഘടിപ്പിച്ചു: കഴുത്ത് (ചിത്രം. 4C1), കൈത്തണ്ട (ചിത്രം. 4D1), വിരൽത്തുമ്പ് (ചിത്രം. 4E1), കണങ്കാൽ (ചിത്രം. 4F1). ), എസ് 3 മുതൽ എസ് 6 വരെയുള്ള സിനിമകളിൽ വിശദീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്.വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ, പൾസ് തരംഗത്തിൽ മൂന്ന് പ്രധാന ഫീച്ചർ പോയിൻ്റുകൾ ഉണ്ട്: മുന്നേറുന്ന തരംഗ P1 ൻ്റെ കൊടുമുടി, പ്രതിഫലിക്കുന്ന തരംഗമായ P2 ൻ്റെ കൊടുമുടി, ഡിക്രോട്ടിക് തരംഗ P3 ൻ്റെ കൊടുമുടി.ഈ ഫീച്ചർ പോയിൻ്റുകളുടെ സവിശേഷതകൾ ധമനികളുടെ ഇലാസ്തികത, പെരിഫറൽ പ്രതിരോധം, ഹൃദയ സിസ്റ്റവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഇടത് വെൻട്രിക്കുലാർ സങ്കോചം എന്നിവയുടെ ആരോഗ്യസ്ഥിതിയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.മേൽപ്പറഞ്ഞ നാല് സ്ഥാനങ്ങളിലുള്ള 25 വയസ്സുള്ള ഒരു സ്ത്രീയുടെ പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ പരിശോധനയിൽ നേടുകയും രേഖപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തു.ചിത്രം 4 (C2 മുതൽ E2 വരെ) കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, കഴുത്ത്, കൈത്തണ്ട, വിരൽത്തുമ്പിലെ സ്ഥാനങ്ങളിൽ പൾസ് തരംഗരൂപത്തിൽ മൂന്ന് വേർതിരിച്ചറിയാവുന്ന ഫീച്ചർ പോയിൻ്റുകൾ (P1 മുതൽ P3 വരെ) നിരീക്ഷിച്ചതായി ശ്രദ്ധിക്കുക.വിപരീതമായി, കണങ്കാൽ സ്ഥാനത്ത് പൾസ് തരംഗരൂപത്തിൽ P1 ഉം P3 ഉം മാത്രമേ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടിട്ടുള്ളൂ, P2 ഇല്ലായിരുന്നു (ചിത്രം 4F2).ഇടത് വെൻട്രിക്കിൾ പുറന്തള്ളുന്ന ഇൻകമിംഗ് രക്ത തരംഗത്തിൻ്റെ സൂപ്പർപോസിഷനും താഴത്തെ അവയവങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്ന തരംഗവുമാണ് ഈ ഫലത്തിന് കാരണമായത് (44).മുൻകാല പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് മുകൾ ഭാഗങ്ങളിൽ അളക്കുന്ന തരംഗരൂപത്തിലാണ് P2 കാണപ്പെടുന്നത് എന്നാൽ കണങ്കാലിലല്ല (45, 46).ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, TATSA ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന തരംഗരൂപങ്ങളിൽ സമാനമായ ഫലങ്ങൾ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു.S21, ഇവിടെ പഠിച്ച 80 രോഗികളുടെ ജനസംഖ്യയിൽ നിന്നുള്ള സാധാരണ ഡാറ്റ കാണിക്കുന്നു.കണങ്കാലിൽ അളക്കുന്ന ഈ പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങളിൽ P2 ദൃശ്യമായില്ലെന്ന് നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും, ഇത് തരംഗരൂപത്തിനുള്ളിലെ സൂക്ഷ്മമായ സവിശേഷതകൾ കണ്ടെത്താനുള്ള TATSA യുടെ കഴിവ് പ്രകടമാക്കുന്നു.ഈ പൾസ് അളക്കൽ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് നമ്മുടെ WMHMS-ന് മുകളിലും താഴെയുമുള്ള ശരീരത്തിൻ്റെ പൾസ് തരംഗ സവിശേഷതകൾ കൃത്യമായി വെളിപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്നും അത് മറ്റ് പ്രവൃത്തികളേക്കാൾ മികച്ചതാണെന്നും (41, 47).ഞങ്ങളുടെ TATSA വ്യത്യസ്‌ത പ്രായക്കാർക്ക് വ്യാപകമായി പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കാൻ, ഞങ്ങൾ വിവിധ പ്രായത്തിലുള്ള 80 വിഷയങ്ങളുടെ പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങൾ അളന്നു, അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ചില സാധാരണ ഡാറ്റ ഞങ്ങൾ കാണിച്ചു.S22.ചിത്രം 4G-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 25, 45, 65 വയസ്സ് പ്രായമുള്ള മൂന്ന് പങ്കാളികളെ ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുത്തു, യുവാക്കൾക്കും മധ്യവയസ്‌ക്കർക്കും ഈ മൂന്ന് ഫീച്ചർ പോയിൻ്റുകൾ വ്യക്തമാണ്.വൈദ്യശാസ്ത്ര സാഹിത്യം (48) അനുസരിച്ച്, മിക്ക ആളുകളുടെയും പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പ്രായത്തിനനുസരിച്ച് മാറുന്നു, അതായത്, പി 2 എന്ന പോയിൻ്റ് അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നത്, പ്രതിഫലിക്കുന്ന തരംഗത്തിൻ്റെ ഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിൻ്റെ കുറവിലൂടെ മുന്നേറുന്ന തരംഗത്തിൽ സ്വയം അമർത്തിപ്പിടിക്കാൻ മുന്നോട്ട് നീങ്ങുന്നു. രക്തക്കുഴലുകളുടെ ഇലാസ്തികത.ഈ പ്രതിഭാസം ഞങ്ങൾ ശേഖരിച്ച തരംഗരൂപങ്ങളിലും പ്രതിഫലിക്കുന്നു, TATSA വ്യത്യസ്‌ത ജനസംഖ്യയിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് കൂടുതൽ പരിശോധിച്ചുറപ്പിക്കുന്നു.

പൾസ് തരംഗരൂപം വ്യക്തിയുടെ ഫിസിയോളജിക്കൽ അവസ്ഥ മാത്രമല്ല, പരിശോധനാ സാഹചര്യങ്ങളും ബാധിക്കുന്നു.അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ TATSA യ്ക്കും ചർമ്മത്തിനും (fig. S23) ഇടയിലുള്ള വ്യത്യസ്ത കോൺടാക്റ്റ് ഇറുകിയതിലും അളക്കുന്ന സൈറ്റിലെ വിവിധ കണ്ടെത്തൽ സ്ഥാനങ്ങളിലും (fig. S24) പൾസ് സിഗ്നലുകൾ അളന്നു.അളക്കുന്ന സൈറ്റിലെ ഒരു വലിയ ഫലപ്രദമായ ഡിറ്റക്റ്റിംഗ് ഏരിയയിൽ പാത്രത്തെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള വിശദമായ വിവരങ്ങളോടെ സ്ഥിരതയുള്ള പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങൾ TATSA-യ്ക്ക് ലഭിക്കുമെന്ന് കണ്ടെത്താനാകും.കൂടാതെ, TATSA യ്ക്കും ചർമ്മത്തിനും ഇടയിൽ വ്യത്യസ്ത കോൺടാക്റ്റ് ഇറുകിയതിന് കീഴിൽ വ്യത്യസ്തമായ ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നലുകൾ ഉണ്ട്.കൂടാതെ, സെൻസറുകൾ ധരിക്കുന്ന വ്യക്തികളുടെ ചലനം പൾസ് സിഗ്നലുകളെ ബാധിക്കും.വിഷയത്തിൻ്റെ കൈത്തണ്ട ഒരു സ്റ്റാറ്റിക് അവസ്ഥയിലായിരിക്കുമ്പോൾ, ലഭിച്ച പൾസ് തരംഗരൂപത്തിൻ്റെ വ്യാപ്തി സ്ഥിരതയുള്ളതാണ് (fig. S25A);നേരെമറിച്ച്, 30 സെഎന്നിരുന്നാലും, ഓരോ പൾസ് തരംഗരൂപത്തിൻ്റെയും രൂപരേഖ ദൃശ്യമാണ്, പൾസ് നിരക്ക് ഇപ്പോഴും കൃത്യമായി ലഭിക്കും.വ്യക്തമായും, മനുഷ്യൻ്റെ ചലനത്തിൽ സ്ഥിരതയുള്ള പൾസ് വേവ് ഏറ്റെടുക്കൽ നേടുന്നതിന്, സെൻസർ ഡിസൈനും ബാക്ക്-എൻഡ് സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗും ഉൾപ്പെടെയുള്ള കൂടുതൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഗവേഷണം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.

കൂടാതെ, ഞങ്ങളുടെ TATSA ഉപയോഗിച്ച് നേടിയ പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങളിലൂടെ ഹൃദയ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ അവസ്ഥ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും അളവ് വിലയിരുത്തുന്നതിനും, ഹൃദയ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ വിലയിരുത്തൽ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ അനുസരിച്ച് ഞങ്ങൾ രണ്ട് ഹീമോഡൈനാമിക് പാരാമീറ്ററുകൾ അവതരിപ്പിച്ചു, അതായത്, ഓഗ്മെൻ്റേഷൻ ഇൻഡക്സ് (AIx), പൾസ് വേവ് വെലോസിറ്റി. (PWV), ഇത് ധമനികളുടെ ഇലാസ്തികതയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.ചിത്രം 4H-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 25 വയസ്സുള്ള ആരോഗ്യവാനായ മനുഷ്യൻ്റെ കൈത്തണ്ട സ്ഥാനത്തുള്ള പൾസ് തരംഗരൂപമാണ് AIx-ൻ്റെ വിശകലനത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചത്.ഫോർമുല (വിഭാഗം S1) അനുസരിച്ച്, AIx = 60% ലഭിച്ചു, ഇത് ഒരു സാധാരണ മൂല്യമാണ്.തുടർന്ന്, ഈ പങ്കാളിയുടെ ഭുജത്തിലും കണങ്കാൽ സ്ഥാനങ്ങളിലും ഞങ്ങൾ ഒരേസമയം രണ്ട് പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങൾ ശേഖരിച്ചു (പൾസ് തരംഗരൂപം അളക്കുന്നതിനുള്ള വിശദമായ രീതി മെറ്റീരിയലുകളിലും രീതികളിലും വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു).ചിത്രം 4I-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, രണ്ട് പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങളുടെ ഫീച്ചർ പോയിൻ്റുകൾ വ്യത്യസ്തമായിരുന്നു.അതിനുശേഷം ഞങ്ങൾ ഫോർമുല (വിഭാഗം S1) അനുസരിച്ച് PWV കണക്കാക്കി.PWV = 1363 cm/s, ഇത് ആരോഗ്യമുള്ള ഒരു മുതിർന്ന പുരുഷനിൽ നിന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ഒരു സ്വഭാവ മൂല്യമാണ്.മറുവശത്ത്, പൾസ് തരംഗരൂപത്തിൻ്റെ വ്യാപ്തി വ്യത്യാസം AIx അല്ലെങ്കിൽ PWV യുടെ അളവുകളെ ബാധിക്കില്ലെന്നും വിവിധ ശരീരഭാഗങ്ങളിലെ AIx ൻ്റെ മൂല്യങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമാണെന്നും നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും.ഞങ്ങളുടെ പഠനത്തിൽ, റേഡിയൽ AIx ഉപയോഗിച്ചു.വ്യത്യസ്‌ത ആളുകളിൽ WMHMS-ൻ്റെ പ്രയോഗക്ഷമത പരിശോധിക്കാൻ, ആരോഗ്യമുള്ള ഗ്രൂപ്പിൽ 20 പേരെയും ഹൈപ്പർടെൻഷൻ (HTN) ഗ്രൂപ്പിൽ 20 പേരെയും 50 മുതൽ 59 വയസ്സുവരെയുള്ള കൊറോണറി ഹൃദ്രോഗ (CHD) ഗ്രൂപ്പിൽ 20 പേരെയും 20 പേരെയും തിരഞ്ഞെടുത്തു. പ്രമേഹം (ഡിഎം) ഗ്രൂപ്പ്.ഞങ്ങൾ അവരുടെ പൾസ് തരംഗങ്ങൾ അളക്കുകയും ചിത്രം 4J-ൽ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ അവയുടെ രണ്ട് പാരാമീറ്ററുകളായ AIx, PWV എന്നിവ താരതമ്യം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു.ആരോഗ്യമുള്ള ഗ്രൂപ്പിനെ അപേക്ഷിച്ച് HTN, CHD, DM ഗ്രൂപ്പുകളുടെ PWV മൂല്യങ്ങൾ കുറവാണെന്നും സ്ഥിതിവിവരക്കണക്ക് വ്യത്യാസമുണ്ടെന്നും കണ്ടെത്താനാകും (PHTN ≪ 0.001, PCHD ≪ 0.001, PDM ≪ 0.001; P മൂല്യങ്ങൾ കണക്കാക്കിയത് t. ടെസ്റ്റ്).അതേസമയം, ആരോഗ്യമുള്ള ഗ്രൂപ്പുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ HTN, CHD ഗ്രൂപ്പുകളുടെ AIx മൂല്യങ്ങൾ കുറവായിരുന്നു കൂടാതെ സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്കൽ വ്യത്യാസവുമുണ്ട് (PHTN <0.01, PCHD <0.001, PDM <0.05).CHD, HTN അല്ലെങ്കിൽ DM ഉള്ള പങ്കാളികളുടെ PWV, AIx എന്നിവ ആരോഗ്യമുള്ള ഗ്രൂപ്പിലുള്ളവരേക്കാൾ ഉയർന്നതാണ്.ഹൃദയ സംബന്ധമായ ആരോഗ്യ നില വിലയിരുത്തുന്നതിന് ഹൃദയ പാരാമീറ്റർ കണക്കാക്കുന്നതിന് പൾസ് തരംഗരൂപം കൃത്യമായി നേടുന്നതിന് TATSA-യ്ക്ക് കഴിയുമെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.ഉപസംഹാരമായി, വയർലെസ്, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ, ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി സവിശേഷതകൾ, സുഖസൗകര്യങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം, TATSA അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള WMHMS, ആശുപത്രികളിൽ നിലവിലുള്ള ചെലവേറിയ മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളേക്കാൾ തൽസമയ നിരീക്ഷണത്തിന് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ ബദൽ നൽകുന്നു.

പൾസ് തരംഗത്തെ മാറ്റിനിർത്തിയാൽ, ഒരു വ്യക്തിയുടെ ശാരീരിക അവസ്ഥ വിലയിരുത്താൻ സഹായിക്കുന്ന പ്രാഥമിക സുപ്രധാന അടയാളം കൂടിയാണ് ശ്വസന വിവരങ്ങൾ.ഞങ്ങളുടെ TATSA അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ശ്വസന നിരീക്ഷണം പരമ്പരാഗത പോളിസോംനോഗ്രാഫിയേക്കാൾ ആകർഷകമാണ്, കാരണം മികച്ച സൗകര്യത്തിനായി ഇത് വസ്ത്രങ്ങളിൽ തടസ്സമില്ലാതെ സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.ഒരു വെളുത്ത ഇലാസ്റ്റിക് നെഞ്ച് സ്ട്രാപ്പിൽ തുന്നിച്ചേർത്ത്, TATSA നേരിട്ട് മനുഷ്യശരീരവുമായി ബന്ധിക്കുകയും ശ്വസനം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനായി നെഞ്ചിന് ചുറ്റും സുരക്ഷിതമാക്കുകയും ചെയ്തു (ചിത്രം 5A, സിനിമ S7).വാരിയെല്ലിൻ്റെ വികാസവും സങ്കോചവും കൊണ്ട് TATSA രൂപഭേദം വരുത്തി, ഒരു വൈദ്യുത ഉൽപാദനത്തിന് കാരണമായി.നേടിയ തരംഗരൂപം ചിത്രം 5B-ൽ പരിശോധിച്ചിരിക്കുന്നു.വലിയ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളുള്ള സിഗ്നൽ (1.8 V ൻ്റെ വ്യാപ്തി), ആനുകാലിക മാറ്റങ്ങളും (0.5 Hz ആവൃത്തി) ശ്വസന ചലനവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.ഈ വലിയ ചാഞ്ചാട്ട സിഗ്നലിൽ താരതമ്യേന ചെറിയ ചാഞ്ചാട്ട സിഗ്നൽ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്തു, അത് ഹൃദയമിടിപ്പ് സിഗ്നലായിരുന്നു.ശ്വസനത്തിൻ്റെയും ഹൃദയമിടിപ്പ് സിഗ്നലുകളുടെയും ഫ്രീക്വൻസി സവിശേഷതകൾ അനുസരിച്ച്, ചിത്രം 5C-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, യഥാക്രമം ശ്വസന, ഹൃദയമിടിപ്പ് സിഗ്നലുകൾ വേർതിരിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ 0.8-Hz ലോ-പാസ് ഫിൽട്ടറും 0.8- മുതൽ 20-Hz ബാൻഡ്-പാസ് ഫിൽട്ടറും ഉപയോഗിച്ചു. .ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സമൃദ്ധമായ ഫിസിയോളജിക്കൽ വിവരങ്ങളുള്ള സ്ഥിരമായ ശ്വസന, പൾസ് സിഗ്നലുകൾ (ശ്വാസോച്ഛ്വാസ നിരക്ക്, ഹൃദയമിടിപ്പ് നിരക്ക്, പൾസ് തരംഗത്തിൻ്റെ സവിശേഷത പോയിൻ്റുകൾ എന്നിവ പോലുള്ളവ) ഒരേസമയം കൃത്യമായും ഒരൊറ്റ TATSA നെഞ്ചിൽ വയ്ക്കുന്നതിലൂടെയും ലഭിച്ചു.

(A) ശ്വാസോച്ഛ്വാസവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മർദ്ദത്തിൽ സിഗ്നൽ അളക്കുന്നതിനായി നെഞ്ചിൽ സ്ഥാപിച്ച TATSA യുടെ ഡിസ്പ്ലേ കാണിക്കുന്ന ഫോട്ടോ.(B) നെഞ്ചിൽ ഘടിപ്പിച്ച TATSA-യുടെ വോൾട്ടേജ്-ടൈം പ്ലോട്ട്.(സി) സിഗ്നൽ (ബി) ഹൃദയമിടിപ്പിലേക്കും ശ്വസന തരംഗരൂപത്തിലേക്കും വിഘടിപ്പിക്കൽ.(D) ഉറക്കത്തിൽ യഥാക്രമം ശ്വാസോച്ഛ്വാസവും പൾസും അളക്കുന്നതിനായി വയറിലും കൈത്തണ്ടയിലും സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് ടാറ്റ്‌സകൾ കാണിക്കുന്ന ഫോട്ടോ.(ഇ) ആരോഗ്യവാനായ ഒരു പങ്കാളിയുടെ ശ്വസന, പൾസ് സിഗ്നലുകൾ.എച്ച്ആർ, ഹൃദയമിടിപ്പ്;BPM, മിനിറ്റിൽ സ്പന്ദിക്കുന്നു.(എഫ്) ഒരു SAS പങ്കാളിയുടെ ശ്വസന, പൾസ് സിഗ്നലുകൾ.(ജി) ആരോഗ്യമുള്ള പങ്കാളിയുടെ ശ്വസന സിഗ്നലും PTT.(H) ഒരു SAS പങ്കാളിയുടെ ശ്വസന സിഗ്നലും PTT.(I) PTT ഉത്തേജന സൂചികയും അപ്നിയ-ഹൈപ്പോപ്നിയ സൂചികയും (AHI) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം.ഫോട്ടോ കടപ്പാട്: വെൻജിംഗ് ഫാൻ, ചോങ്കിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി.

ഞങ്ങളുടെ സെൻസറിന് പൾസും ശ്വസന സിഗ്നലുകളും കൃത്യമായും വിശ്വസനീയമായും നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് തെളിയിക്കാൻ, ഞങ്ങളുടെ TATSA- കളും ഒരു സാധാരണ മെഡിക്കൽ ഉപകരണവും (MHM-6000B) തമ്മിലുള്ള പൾസ്, റെസ്പിരേഷൻ സിഗ്നലുകളുടെ അളക്കൽ ഫലങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ഞങ്ങൾ ഒരു പരീക്ഷണം നടത്തി. കൂടാതെ S9.പൾസ് വേവ് അളക്കലിൽ, മെഡിക്കൽ ഉപകരണത്തിൻ്റെ ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് സെൻസർ ഒരു പെൺകുട്ടിയുടെ ഇടത് ചൂണ്ടുവിരലിൽ ധരിച്ചിരുന്നു, അതിനിടയിൽ, ഞങ്ങളുടെ TATSA അവളുടെ വലത് ചൂണ്ടുവിരലിൽ ധരിച്ചിരുന്നു.നേടിയ രണ്ട് പൾസ് തരംഗരൂപങ്ങളിൽ നിന്ന്, അവയുടെ രൂപരേഖയും വിശദാംശങ്ങളും ഒരുപോലെയാണെന്ന് നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും, ഇത് TATSA അളക്കുന്ന പൾസ് മെഡിക്കൽ ഉപകരണത്തിൻ്റെ അത്രയും കൃത്യമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ശ്വസന തരംഗ അളവെടുപ്പിൽ, മെഡിക്കൽ നിർദ്ദേശങ്ങൾ അനുസരിച്ച് ഒരു യുവാവിൻ്റെ ശരീരത്തിൽ അഞ്ച് ഭാഗങ്ങളിൽ അഞ്ച് ഇലക്ട്രോകാർഡിയോഗ്രാഫിക് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.നേരെമറിച്ച്, ഒരു TATSA മാത്രം ശരീരത്തിൽ നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ച് നെഞ്ചിന് ചുറ്റും ഉറപ്പിച്ചു.ശേഖരിച്ച ശ്വസന സിഗ്നലുകളിൽ നിന്ന്, ഞങ്ങളുടെ TATSA കണ്ടെത്തിയ ശ്വസന സിഗ്നലിൻ്റെ വ്യതിയാന പ്രവണതയും നിരക്കും മെഡിക്കൽ ഉപകരണവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതായി കാണാൻ കഴിയും.ഈ രണ്ട് താരതമ്യ പരീക്ഷണങ്ങൾ പൾസ്, റെസ്പിറേറ്ററി സിഗ്നലുകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള ഞങ്ങളുടെ സെൻസർ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ കൃത്യത, വിശ്വാസ്യത, ലാളിത്യം എന്നിവ സാധൂകരിക്കുന്നു.

കൂടാതെ, ഞങ്ങൾ ഒരു കഷണം സ്മാർട്ട് വസ്ത്രങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുകയും ശ്വസന, പൾസ് സിഗ്നലുകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനായി യഥാക്രമം അടിവയറ്റിലും കൈത്തണ്ടയിലും രണ്ട് TATSA-കൾ തുന്നിച്ചേർക്കുകയും ചെയ്തു.പ്രത്യേകമായി, ഒരേസമയം പൾസും ശ്വസന സിഗ്നലുകളും പിടിച്ചെടുക്കാൻ ഒരു വികസിപ്പിച്ച ഡ്യുവൽ-ചാനൽ WMHMS ഉപയോഗിച്ചു.ഈ സംവിധാനത്തിലൂടെ, ഉറങ്ങുമ്പോഴും (ചിത്രം. 5D, സിനിമ S10) ഇരിക്കുമ്പോഴും (ചിത്രം. S26, സിനിമ S11) ഞങ്ങളുടെ സ്മാർട്ട് വസ്ത്രം ധരിച്ച 25 വയസ്സുള്ള ഒരു മനുഷ്യൻ്റെ ശ്വസന, പൾസ് സിഗ്നലുകൾ ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചു.സ്വായത്തമാക്കിയ ശ്വസന, പൾസ് സിഗ്നലുകൾ മൊബൈൽ ഫോണിൻ്റെ APP-യിലേക്ക് വയർലെസ് ആയി കൈമാറാൻ കഴിയും.മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ശ്വസന, പൾസ് സിഗ്നലുകൾ പിടിച്ചെടുക്കാനുള്ള കഴിവ് TATSA- യ്ക്ക് ഉണ്ട്.ഈ രണ്ട് ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ വൈദ്യശാസ്ത്രപരമായി എസ്എഎസ് കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള മാനദണ്ഡം കൂടിയാണ്.അതിനാൽ, ഉറക്കത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരവും അനുബന്ധ ഉറക്ക തകരാറുകളും നിരീക്ഷിക്കാനും വിലയിരുത്താനും ഞങ്ങളുടെ TATSA ഉപയോഗിക്കാം.ചിത്രം 5 (യഥാക്രമം E, F എന്നിവയിൽ) കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, രണ്ട് പങ്കാളികളുടെ, ആരോഗ്യമുള്ള ഒരാളുടെയും SAS ഉള്ള ഒരു രോഗിയുടെയും പൾസ്, ശ്വസന തരംഗരൂപങ്ങൾ ഞങ്ങൾ തുടർച്ചയായി അളന്നു.അപ്നിയ ഇല്ലാത്ത വ്യക്തിക്ക്, അളന്ന ശ്വസന, പൾസ് നിരക്ക് യഥാക്രമം 15-ലും 70-ലും സ്ഥിരമായി തുടർന്നു.എസ്എഎസ് ഉള്ള രോഗിക്ക്, 24 സെക്കൻഡിനുള്ള ഒരു പ്രത്യേക അപ്നിയ, ഇത് ഒരു തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ശ്വസന സംഭവത്തിൻ്റെ സൂചനയാണ്, കൂടാതെ നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ നിയന്ത്രണം കാരണം അപ്നിയയുടെ ഒരു കാലഘട്ടത്തിന് ശേഷം ഹൃദയമിടിപ്പ് ചെറുതായി വർദ്ധിച്ചു (49).ചുരുക്കത്തിൽ, ഞങ്ങളുടെ TATSA-ക്ക് ശ്വസന നില വിലയിരുത്താൻ കഴിയും.

പൾസ്, റെസ്പിറേറ്ററി സിഗ്നലുകൾ എന്നിവയിലൂടെ SAS-ൻ്റെ തരം കൂടുതൽ വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ആരോഗ്യമുള്ള ഒരു പുരുഷൻ്റെയും രോഗിയുടെയും പെരിഫറൽ വാസ്കുലർ റെസിസ്റ്റൻസ്, ഇൻട്രാതോറാസിക് മർദ്ദം (വിഭാഗം S1 ൽ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്) എന്നിവയിലെ മാറ്റങ്ങളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന നോൺ-ഇൻവേസിവ് സൂചകമായ പൾസ് ട്രാൻസിറ്റ് സമയം (PTT) ഞങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്തു. എസ്എഎസ്.ആരോഗ്യമുള്ള പങ്കാളിക്ക്, ശ്വസന നിരക്ക് മാറ്റമില്ലാതെ തുടർന്നു, PTT 180 മുതൽ 310 ms വരെ താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതാണ് (ചിത്രം 5G).എന്നിരുന്നാലും, SAS പങ്കാളിക്ക്, അപ്നിയ സമയത്ത് PTT 120 മുതൽ 310 ms വരെ തുടർച്ചയായി വർദ്ധിച്ചു (ചിത്രം 5H).അങ്ങനെ, പങ്കാളിക്ക് ഒബ്സ്ട്രക്റ്റീവ് എസ്എഎസ് (ഒഎസ്എഎസ്) ഉണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി.അപ്നിയ സമയത്ത് PTT യിലെ മാറ്റം കുറയുകയാണെങ്കിൽ, ഈ അവസ്ഥ ഒരു സെൻട്രൽ സ്ലീപ് അപ്നിയ സിൻഡ്രോം (CSAS) ആയി നിർണ്ണയിക്കപ്പെടും, കൂടാതെ ഈ രണ്ട് ലക്ഷണങ്ങളും ഒരേസമയം നിലനിന്നിരുന്നെങ്കിൽ, അത് ഒരു മിക്സഡ് SAS (MSAS) ആയി നിർണ്ണയിക്കപ്പെടും.SAS ൻ്റെ തീവ്രത വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ ശേഖരിച്ച സിഗ്നലുകൾ കൂടുതൽ വിശകലനം ചെയ്തു.PTT ഉത്തേജന സൂചിക, അതായത് മണിക്കൂറിലെ PTT ഉത്തേജനങ്ങളുടെ എണ്ണം (PTT ഉത്തേജനം ≥3 സെക്കൻഡ് നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന PTT-ൽ ≥15 ​​ms-ൻ്റെ വീഴ്ചയായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു), SAS-ൻ്റെ അളവ് വിലയിരുത്തുന്നതിൽ സുപ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.അപ്നിയ-ഹൈപ്പോപ്നിയ സൂചിക (AHI) SAS-ൻ്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാനദണ്ഡമാണ് (ശ്വാസോച്ഛ്വാസം നിർത്തുന്നതാണ്, ഹൈപ്പോപ്നിയ അമിതമായ ആഴം കുറഞ്ഞ ശ്വസനം അല്ലെങ്കിൽ അസാധാരണമായ കുറഞ്ഞ ശ്വസന നിരക്ക്), ഇത് ഓരോ വ്യക്തിക്കും അപ്നിയയുടെയും ഹൈപ്പോപ്നിയയുടെയും എണ്ണമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു. ഉറങ്ങുന്ന സമയം (AHI-യും OSAS-നുള്ള റേറ്റിംഗ് മാനദണ്ഡവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം പട്ടിക S2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു).AHI-യും PTT ഉത്തേജന സൂചികയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം അന്വേഷിക്കാൻ, SAS ഉള്ള 20 രോഗികളുടെ ശ്വസന സിഗ്നലുകൾ ടാറ്റ്എസ്എകൾ ഉപയോഗിച്ച് തിരഞ്ഞെടുത്ത് വിശകലനം ചെയ്തു.ചിത്രം 5I-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, PTT ഉത്തേജന സൂചിക AHI-യുമായി നല്ല ബന്ധമുള്ളതാണ്, കാരണം ഉറക്കത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന അപ്നിയയും ഹൈപ്പോപ്നിയയും രക്തസമ്മർദ്ദത്തിൻ്റെ വ്യക്തവും ക്ഷണികവുമായ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് PTT കുറയുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.അതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ TATSA യ്ക്ക് ഒരേസമയം സ്ഥിരവും കൃത്യവുമായ പൾസ്, ശ്വസന സിഗ്നലുകൾ നേടാനാകും, അങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ട രോഗങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണത്തിനും വിലയിരുത്തലിനും ഹൃദയ സിസ്റ്റത്തെയും എസ്എഎസിനെയും കുറിച്ചുള്ള പ്രധാന ഫിസിയോളജിക്കൽ വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നു.

ചുരുക്കത്തിൽ, വ്യത്യസ്ത ഫിസിയോളജിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ ഒരേസമയം കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഫുൾ കാർഡിഗൻ സ്റ്റിച്ച് ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ ഒരു TATSA വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.ഈ സെൻസറിൽ 7.84 mV Pa−1 ൻ്റെ ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത, 20 ms വേഗതയുള്ള പ്രതികരണ സമയം, 100,000 സൈക്കിളുകളുടെ ഉയർന്ന സ്ഥിരത, വൈഡ് വർക്കിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.TATSA യുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, അളന്ന ഫിസിയോളജിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ ഒരു മൊബൈൽ ഫോണിലേക്ക് കൈമാറാൻ ഒരു WMHMS വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.സൗന്ദര്യാത്മക രൂപകൽപ്പനയ്‌ക്കായി വസ്ത്രങ്ങളുടെ വിവിധ സൈറ്റുകളിൽ TATSA സംയോജിപ്പിക്കാനും തത്സമയം പൾസും ശ്വസന സിഗ്നലുകളും ഒരേസമയം നിരീക്ഷിക്കാനും ഉപയോഗിക്കാം.വിശദമായ വിവരങ്ങൾ പിടിച്ചെടുക്കാനുള്ള കഴിവ് കാരണം ആരോഗ്യമുള്ള വ്യക്തികളെയും CAD അല്ലെങ്കിൽ SAS ഉള്ളവരെയും വേർതിരിച്ചറിയാൻ സഹായിക്കുന്നതിന് സിസ്റ്റം പ്രയോഗിക്കാവുന്നതാണ്.ധരിക്കാവുന്ന ടെക്‌സ്‌റ്റൈൽ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിൻ്റെ വികസനത്തിലെ പുരോഗതിയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന, മനുഷ്യൻ്റെ പൾസും ശ്വസനവും അളക്കുന്നതിനുള്ള സുഖകരവും കാര്യക്ഷമവും ഉപയോക്തൃ-സൗഹൃദവുമായ സമീപനം ഈ പഠനം നൽകി.

സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ ആവർത്തിച്ച് പൂപ്പലിലൂടെ കടത്തിവിട്ട് 10 μm വ്യാസമുള്ള ഒരു ഫൈബർ ഉണ്ടാക്കി.ഇലക്‌ട്രോഡായി ഒരു സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ ഫൈബർ വാണിജ്യ വൺ-പ്ലൈ ടെറിലീൻ നൂലുകളുടെ നിരവധി കഷണങ്ങളിൽ ചേർത്തു.

ഒരു ഫംഗ്‌ഷൻ ജനറേറ്ററും (Stanford DS345) ഒരു ആംപ്ലിഫയറും (LabworkPa-13) ഒരു sinusoidal പ്രഷർ സിഗ്നൽ നൽകാൻ ഉപയോഗിച്ചു.TATSA-യിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബാഹ്യ സമ്മർദ്ദം അളക്കാൻ ഒരു ഡ്യുവൽ-റേഞ്ച് ഫോഴ്‌സ് സെൻസർ (വെർണിയർ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ & ടെക്‌നോളജി LLC) ഉപയോഗിച്ചു.TATSA-യുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജും കറൻ്റും നിരീക്ഷിക്കാനും രേഖപ്പെടുത്താനും ഒരു കീത്‌ലി സിസ്റ്റം ഇലക്‌ട്രോമീറ്റർ (കീത്‌ലി 6514) ഉപയോഗിച്ചു.

AATCC ടെസ്റ്റ് രീതി 135-2017 അനുസരിച്ച്, ഞങ്ങൾ TATSA യും മതിയായ ബാലസ്റ്റും 1.8-കിലോ ലോഡായി ഉപയോഗിച്ചു, തുടർന്ന് സൂക്ഷ്മമായ മെഷീൻ വാഷിംഗ് സൈക്കിളുകൾ നടത്താൻ ഒരു വാണിജ്യ ലോണ്ടറിംഗ് മെഷീനിൽ (Labtex LBT-M6T) ഇട്ടു.തുടർന്ന്, ഞങ്ങൾ ലോണ്ടറിംഗ് മെഷീനിൽ 25 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 18 ഗാലൻ വെള്ളം നിറച്ച് തിരഞ്ഞെടുത്ത വാഷിംഗ് സൈക്കിളിനും സമയത്തിനും വാഷർ സജ്ജമാക്കി (പ്രക്ഷോഭ വേഗത, മിനിറ്റിൽ 119 സ്ട്രോക്കുകൾ; വാഷിംഗ് സമയം, 6 മിനിറ്റ്; അവസാന സ്പിൻ വേഗത, 430 ആർപിഎം; അന്തിമം സ്പിൻ സമയം, 3 മിനിറ്റ്).അവസാനമായി, 26 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കൂടാത്ത ഊഷ്മാവിൽ നിശ്ചലമായ വായുവിൽ TATSA ഉണക്കി തൂക്കി.

പ്രജകളോട് കട്ടിലിൽ കമിഴ്ന്ന് കിടക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു.TATSA അളക്കുന്ന സ്ഥലങ്ങളിൽ സ്ഥാപിച്ചു.സബ്ജക്റ്റുകൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് സുപൈൻ പൊസിഷനിൽ ആയിക്കഴിഞ്ഞാൽ, അവർ 5 മുതൽ 10 മിനിറ്റ് വരെ പൂർണ്ണമായും വിശ്രമിക്കുന്ന അവസ്ഥ നിലനിർത്തി.പിന്നീട് പൾസ് സിഗ്നൽ അളക്കാൻ തുടങ്ങി.

ഈ ലേഖനത്തിനായുള്ള അനുബന്ധ സാമഗ്രികൾ https://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/11/eaay2840/DC1 എന്നതിൽ ലഭ്യമാണ്

ചിത്രം S9.COMSOL സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഉപയോഗിച്ച് 0.2 kPa-ൽ പ്രയോഗിച്ച മർദ്ദത്തിൽ TATSA-യുടെ ശക്തി വിതരണത്തിൻ്റെ സിമുലേഷൻ ഫലം.

ചിത്രം S10.യഥാക്രമം 0.2, 2 kPa എന്നിവയിൽ പ്രയോഗിച്ച മർദ്ദത്തിൽ ഒരു കോൺടാക്റ്റ് യൂണിറ്റിൻ്റെ ഫോഴ്‌സ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ്റെ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ.

ചിത്രം S11.ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരു കോൺടാക്റ്റ് യൂണിറ്റിൻ്റെ ചാർജ് ട്രാൻസ്ഫറിൻ്റെ പൂർണ്ണമായ സ്കീമാറ്റിക് ചിത്രീകരണങ്ങൾ.

ചിത്രം S13.ഒരു അളവുകോൽ സൈക്കിളിൽ തുടർച്ചയായി പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ബാഹ്യ സമ്മർദ്ദത്തിന് മറുപടിയായി TATSA യുടെ തുടർച്ചയായ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജും വൈദ്യുതധാരയും.

ചിത്രം S14.വേൽ ദിശയിൽ ലൂപ്പ് നമ്പർ മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിർത്തുമ്പോൾ ഒരേ തുണികൊണ്ടുള്ള ഏരിയയിലെ വിവിധ സംഖ്യകളുടെ ലൂപ്പ് യൂണിറ്റുകളിലേക്കുള്ള വോൾട്ടേജ് പ്രതികരണം.

ചിത്രം S15.ഫുൾ കാർഡിഗൻ തുന്നലും പ്ലെയിൻ സ്റ്റിച്ചും ഉപയോഗിച്ച് രണ്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽ സെൻസറുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് പ്രകടനങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള താരതമ്യം.

ചിത്രം S16.1 kPa ൻ്റെ ഡൈനാമിക് മർദ്ദത്തിലും 3, 5, 7, 9, 10, 11, 13, 15, 18, 20 Hz ൻ്റെ പ്രഷർ ഇൻപുട്ട് ഫ്രീക്വൻസിയിലും ഫ്രീക്വൻസി പ്രതികരണങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന പ്ലോട്ടുകൾ.

ചിത്രം S25.വിഷയം സ്റ്റാറ്റിക്, മോഷൻ അവസ്ഥയിലായിരിക്കുമ്പോൾ സെൻസറിൻ്റെ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജുകൾ.

ചിത്രം S26.യഥാക്രമം ശ്വസനവും നാഡിമിടിപ്പും അളക്കുന്നതിനായി അടിവയറ്റിലും കൈത്തണ്ടയിലും ഒരേസമയം സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന TATSA-കൾ കാണിക്കുന്ന ഫോട്ടോ.

ക്രിയേറ്റീവ് കോമൺസ് ആട്രിബ്യൂഷൻ-നോൺ-കൊമേഴ്‌സ്യൽ ലൈസൻസിൻ്റെ നിബന്ധനകൾക്ക് കീഴിൽ വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഒരു ഓപ്പൺ-ആക്‌സസ് ലേഖനമാണിത്, ഏത് മാധ്യമത്തിലും ഉപയോഗവും വിതരണവും പുനർനിർമ്മാണവും അനുവദിക്കുന്നു, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉപയോഗം വാണിജ്യപരമായ നേട്ടത്തിന് വേണ്ടിയല്ല, യഥാർത്ഥ സൃഷ്ടി ശരിയായിരിക്കുകയാണെങ്കിൽ. ഉദ്ധരിച്ചിരിക്കുന്നത്.

ശ്രദ്ധിക്കുക: ഞങ്ങൾ നിങ്ങളുടെ ഇമെയിൽ വിലാസം മാത്രം അഭ്യർത്ഥിക്കുന്നു, അതുവഴി നിങ്ങൾ പേജ് ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന വ്യക്തിക്ക് അവർ അത് കാണണമെന്ന് നിങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെന്നും അത് ജങ്ക് മെയിലല്ലെന്നും മനസ്സിലാക്കും.ഞങ്ങൾ ഒരു ഇമെയിൽ വിലാസവും ക്യാപ്‌ചർ ചെയ്യുന്നില്ല.

വെൻജിംഗ് ഫാൻ, ക്വിയാങ് ഹെ, കെയു മെങ്, സുലോംഗ് ടാൻ, സിഹാവോ സോ, ഗാവോകിയാങ് ഷാങ്, ജിൻ യാങ്, സോങ് ലിൻ വാങ്

ആരോഗ്യ നിരീക്ഷണത്തിനായി ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദ സംവേദനക്ഷമതയും സൗകര്യവുമുള്ള ഒരു ട്രൈബോഇലക്‌ട്രിക് ഓൾ-ടെക്‌സ്റ്റൈൽ സെൻസർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

വെൻജിംഗ് ഫാൻ, ക്വിയാങ് ഹെ, കെയു മെങ്, സുലോംഗ് ടാൻ, സിഹാവോ സോ, ഗാവോകിയാങ് ഷാങ്, ജിൻ യാങ്, സോങ് ലിൻ വാങ്

ആരോഗ്യ നിരീക്ഷണത്തിനായി ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദ സംവേദനക്ഷമതയും സൗകര്യവുമുള്ള ഒരു ട്രൈബോഇലക്‌ട്രിക് ഓൾ-ടെക്‌സ്റ്റൈൽ സെൻസർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

© 2020 അമേരിക്കൻ അസോസിയേഷൻ ഫോർ ദി അഡ്വാൻസ്‌മെൻ്റ് ഓഫ് സയൻസ്.എല്ലാ അവകാശങ്ങളും നിക്ഷിപ്തം.HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef, COUNTER എന്നിവയുടെ പങ്കാളിയാണ് AAAS. സയൻസ് അഡ്വാൻസസ് ISSN 2375-2548.