Исследователи-инженеры из Университета Арканзаса разработали беспроводную систему мониторинга состояния здоровья, которая делает именно это. Система включает сухой наносенсор на текстильной основе и сопутствующую сеть, которая обнаруживает ранние признаки черепно-мозговой травмы, непрерывно отслеживая различные функции мозга и нервной системы.«Носимые наносенсорные системы могут определять серьезность травмы головы путем количественной оценки силы удара, будь то легкое или сильное», — сказал Виджай Варадан, заслуженный профессор электротехники. «В режиме реального времени наша система непрерывно отслеживает нейронную активность и распознает признаки и симптомы черепно-мозговой травмы, такие как сонливость, головокружение, утомляемость, чувствительность к свету и беспокойство».
Система представляет собой сеть гибких датчиков, вплетенных или напечатанных на тюбетейке, надеваемой под шлем. Датчики построены из углеродных нанотрубок и двух- и трехмерных текстильных наноструктур, выращенных в Университете Арканзаса. Система использует беспроводную телеметрию Zigbee / Bluetooth для передачи данных от датчиков на приемник, который затем передает данные через беспроводную сеть на удаленный сервер или монитор, например компьютер или смартфон.
Более мощная глобальная беспроводная сеть позволит системе обнаруживать большие объемы данных, непрерывно получаемых от каждого игрока на поле, и передавать данные в несколько мест — например, в пресс-центр, скорую помощь и больницу.По словам Варадана, датчики обладают значительной мощностью и способностью контролировать чувствительную нервную и физиологическую активность. Под воздействием ударов сенсорные чипы прочнее, чем печатные платы, и могут выдерживать высокие температуры и влажность.
Система включает чувствительный к давлению текстильный датчик, встроенный под внешней оболочкой шлема. Этот датчик измеряет интенсивность, направление и местоположение силы удара. Остальные датчики работают как единая сеть внутри тюбетейки. К ним относятся гибкий гироскоп с возможностью печати, который измеряет вращательное движение головы и баланса тела, и гибкий трехмерный акселерометр с возможностью печати, который измеряет боковое движение головы и баланс тела.
Колпачок также включает в себя набор сухих датчиков на текстильной основе, которые измеряют электрическую активность мозга, включая признаки, указывающие на начало легкой черепно-мозговой травмы. Эти датчики обнаруживают потерю сознания, сонливость, головокружение, усталость, беспокойство и чувствительность к свету.
Наконец, тюбетейка включает датчик для определения частоты пульса и уровня кислорода в крови.Модифицированный датчик может оценить повреждение нервной ткани из-за силового воздействия. Этот датчик регистрирует электрические сигналы, которые вместе создают пространственно-временное изображение активных областей мозга.
Варадан сказал, что эти изображения с низким разрешением могут заменить традиционные технологии нейровизуализации, такие как МРТ и компьютерная томография (компьютерная томография).Варадан и исследователи в его лаборатории протестировали систему в небольшом масштабе для использования в реальном времени.
Этой осенью исследователи планируют протестировать систему в реальных условиях игры.