Ny sensor kan hjælpe læger med at overvåge patientforløb på afstand

En selvdrevet sensor udviklet ved University of Waterloo kunne give læger mulighed for at fjernovervåge helbredelsen af ​​kirurgiske patienter.

De små, rørlignende enhed er designet til at blive monteret på seler efter ledkirurgi for trådløst at sende information til computere, smartphones eller smartwatches til at spore bevægelsesområde og andre indikatorer for forbedring.

"Disse data vil løbende blive indsamlet, så det ville være, som om lægen eller fysioterapeuten altid var der, altid observere patienten, " sagde Hassan Askari, en ingeniørdoktorand ved Waterloo.

Den samme sensor kan også bruges på en række andre måder, herunder i selvkørende køretøjers dæk for at detektere og reagere på isglatte veje.

En prototype bygget og testet af forskerne kombinerer elektromagnetisme og triboelektricitet, en relativt ny energihøstteknik, der involverer at bringe forskellige materialer sammen for at producere strøm.

Når bøjet eller snoet, enheden genererer nok elektricitet til at registrere og drive elektroniske kredsløb til behandling og trådløs signaltransmission.

"Målet var at udvikle en sensor, der fungerer uden at have et batteri tilsluttet den, " sagde Askari. "Det er sin egen strømkilde."

Det gør enheden velegnet til applikationer, der sætter en præmie på pålidelighed, og hvor det ville være svært eller dyrt at udskifte udtjente batterier.

Askari vurderede, at sensorerne - omkring seks centimeter lange og en centimeter brede - kunne fremstilles kommercielt for $ 5 til $ 10 hver.

Forskning er nu fokuseret på at gøre dem mindre og mere følsomme ved at bruge triboelektricitet alene. Der udvikles også software til at behandle signaler til dækapplikationen.

Når den er fastgjort til indersiden af ​​dækkene, de kunne mærke skiftende vejforhold og øjeblikkeligt sende information til kontrolsystemer for at gøre det muligt for selvkørende køretøjer at foretage justeringer.

"Baseret på kræfterne, samspillet mellem vejen og dækkene, vi kunne faktisk opdage is eller regn, " sagde Askari. "Det er ekstremt vigtig information til autonom kørsel."

Askari samarbejdede på Waterloo med ph.d. studerende Ehsan Asadi, og ingeniørprofessorerne Amir Khajepour og Mir Behrad Khamesee, samt ph.d.-studerende Zia Saadatnia og professor Jean Zu ved University of Toronto.

En undersøgelse, der beskriver deres arbejde, vises i journalen Sensorer og aktuatorer A:Fysisk .