Носимые сенсоры: модальности, проблемы и перспективы

Wearable sensors: modalities, challenges, and prospects
Philipp Gutruf, Limei Tian, John A. Rogers, Joseph Wang, Jason Heikenfeld, Andrew J. Jajack, Tingrui Pan, Ruyi Li, Michelle Khine, Jihye Kim, Jiwan Kim
2017-11-28

химические сенсорные модальностиминиатюризация и конформные гибкие датчикинеинвазивные химические сенсорыспецифичность обнаружения сенсоровносимые датчики
В последнее время исследования и коммерциализация носимых сенсоров заметно возросли. Тем не менее успехи в области носимых сенсоров представляют собой сочетание прогресса и неудач. Большая часть коммерческого прогресса связана с интеллектуальной адаптацией существующих механических, электрических и оптических методов измерения параметров тела. Такая адаптация включала инновации по миниатюризации сенсорных технологий, обеспечению их конформности и гибкости, а также разработке сопутствующего программного обеспечения, повышающего ценность измеренных данных. Однако химические методы сенсирования столкнулись с большими трудностями при коммерческом внедрении, особенно для неинвазивных химических сенсоров. Также существуют значительные трудности с принципиальным улучшением существующих механических, электрических и оптических модальностей сенсирования, в частности в повышении их специфичности обнаружения. Многие из этих проблем можно понять, рассматривая поверхность тела (кожу) скорее как барьер для информации, чем как её источник. Глубже поняв фундаментальные вызовы, с которыми сталкиваются носимые сенсоры, и текущее состояние технологий носимых сенсоров, дорожная карта создания следующего поколения инноваций и прорывов становится более ясной.
1
Глубокое понимание этих фундаментальных проблем и современного состояния технологий проясняет дорожную карту для инноваций следующего поколения носимых датчиков.
2
Химические модальности датчиков, особенно неинвазивные химические датчики, сталкиваются с большими трудностями в коммерческом внедрении по сравнению с механическими, электрическими и оптическими датчиками.
3
Коммерческий прогресс в носимых датчиках в основном достигается адаптацией существующих механических, электрических и оптических методов измерения через миниатюризацию, гибкие/конформные конструкции и сопутствующее программное обеспечение.
4
Фундаментальные улучшения существующих механических, электрических и оптических модальностей — особенно в повышении специфичности обнаружения — оказалось трудно осуществимыми.
5
Кожа часто выступает скорее как барьер для информации, чем как простой источник информации, что создает значительные сложности для носимых датчиков.

Носимые датчики (wearable sensors)

Модальности, проблемы и перспективы носимых датчиков, включая механические, электрические, оптические и химические модальности сенсирования, миниатюризацию, конформность/гибкость, специфичность обнаружения и барьеры, создаваемые кожей

Publication Details
Publication Date
2017-11-28
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
Philipp Gutruf
Limei Tian
John A. Rogers
Joseph Wang
Jason Heikenfeld
Andrew J. Jajack
Tingrui Pan
Ruyi Li
Michelle Khine
Jihye Kim
Jiwan Kim
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%