新的可穿戴传感器准确追踪呼吸过程中微小的变化

曼彻斯特科学家们开发了一种新型可穿戴传感器，能够精确追踪呼吸过程中微小的变化，甚至能够侦测呼气和吸气过程中细微的变化。这项创新发表在《先进材料》杂志上的研究中，为改善呼吸健康和疾病的监测铺平了道路。这种传感器基于一种叫做六角硼氮（h-BN）的二维材料，比以往的设计更敏感和精准。它能够检测甚至是由哮喘或睡眠呼吸暂停等引起的呼吸模式变化。该传感器利用六角硼氮墨水作为活性材料，通过分子超组化学设计提高对水分子的敏感度。墨水被沉积在电极之间形成薄膜，然后在电极上施加交替电场。当呼吸时，薄膜的电信号随着局部湿度改变，呈现出呼吸周期的“V形”特征。V形的变化可以归因于呼气和吸气过程的变化，例如咳嗽、发热、流鼻涕和鼻塞。这种新传感器相比现有技术具有多个优势，更灵敏、响应速度更快、不受温度和其他环境因素的影响，更可靠地应用于实际环境。研究人员认为他们的传感器有潜力革新呼吸健康监测方法，并可用于跟踪呼吸治疗的有效性。他们目前正努力将技术扩展到对呼气中与疾病关联的选定生物标志物的高灵敏度和选择性。希望未来能将技术应用于患者和医疗保健提供者手中。