可穿戴技术不仅仅是智能手表或计算步数。在北卡罗来纳州,研究人员正在使用它来解决问题——监测心率和环境危险、为电子设备供电、提供药物、制造更好的假肢和提高安全性。
他们正在开发实用、高效、创新和实用的技术,这可能会影响无数人的生活。
以下是北卡罗来纳州在这一发展领域的一些前沿项目。
可穿戴设备领域的NEXT是什么
如果你已经穿的衣服不仅覆盖了你的身体,而且还记录了它的功能——而你所要做的就是穿上它?
寻找创新的、有用的和经济的方法将电子产品集成到服装中是服装设计师的使命纺织学院”纳米扩展纺织品(NEXT)研究组.
在纺织工程、化学和科学系助理教授Jesse Jur的领导下,NEXT小组寻求创造成本效益高、节能的可穿戴技术,由用户自己的身体提供动力。
朱尔的团队已经因为一些项目获得了关注,比如可定制的铁扣传感器,可以监测心脏的表现并将读数传送到智能手机,或者监测一氧化碳和臭氧等潜在危险气体的环境水平。
NEXT团队还与纺织学院的应届毕业生Jazsalyn McNeil合作,探索生物发光在时尚领域的应用。McNeil以“融合设计师”的身份加入了NEXT团队,将自己的设计敏感性与团队的研究融合在一起。麦克尼尔公司脉冲的衣服内置了屏幕打印传感器,可以让LED灯随着佩戴者的心跳闪烁。NEXT和麦克尼尔希望这款引人注目的裙子既能影响时尚,也能让人们注意到可穿戴电子产品的可能性。
可穿戴技术升温
近年来,数以百万计想要方便地记录自己健康状况的人开始使用智能手表,但这仍然依赖于传统的电池。在北卡罗莱纳州的先进自供电集成传感器与技术中心(ASSIST)——美国国家科学基金会纳米系统工程研究中心——研究人员正在开发创新的健康监测设备,这种设备无需电池,由身体供电。
“ASSIST的目标是制造可用于长期健康监测的可穿戴技术,如跟踪心脏健康或监测物理和环境变量的设备预测和预防哮喘发作Daryoosh Vashaee说NC州立工程学院.
Vashaee和一个由本科生和教师组成的团队已经发展起来收集身体热量的新方法并将其转化为电能,为可穿戴电子设备提供动力。袖章的原型和t恤上的嵌入式传感器都很轻,符合身体的形状,可以产生比以前轻量级的热收集技术多得多的电力。
“我们想要制造不依赖电池的设备,”Vashaee说。“我们认为这个设计和原型让我们离实现这一目标更近了一步。”
摆脱糖尿病的困扰
对于一些有严重健康问题的人来说,可穿戴技术有潜力提供的不仅仅是花哨的东西——它可以让他们的治疗更容易,甚至拯救生命。
顾震,副教授北卡罗来纳大学/北卡罗来纳州联合生物医学工程系,发展出了glucose-responsive胰岛素补丁用于1型糖尿病患者。这个薄薄的方形贴片大约一便士大小,里面有100多个小的无痛针头,可以为佩戴者提供所需的胰岛素。这种潜在的治疗方法有助于确保稳定的血糖水平,并避免患者定期注射。
顾长卫被誉为其中的一员麻省理工学院技术评论“s”35岁以下的创新者由于他在创新药物输送系统方面的工作,该项目获得了JDRF(前青少年糖尿病研究基金会)和跨国制药公司赛诺菲460万美元的资助。这种贴片目前正在动物试验中。Gu还在研究将黑色素瘤药物直接输送到肿瘤部位的贴片,以及在需要时输送血液稀释剂以防止血栓形成。
这套可走
截肢者一直是可穿戴技术的最早采用者之一,因为即使是假肢方面的微小进展,也能显著改善他们的行动能力。黄海伦,生物医学工程副教授,康复工程核心主任北卡罗来纳大学/北卡罗来纳州联合生物医学工程系她把开发下一代动力假肢作为自己的使命。
黄的项目包括允许动力假肢的软件自动调整自己这使得设备的响应速度更快,并降低了与动力假肢使用相关的成本。
黄教授说:“人是动态的——例如,当病人习惯了义肢后,他们的身体状况可能会发生变化,或者他们可能会增加体重。”“这些变化意味着假肢需要重新调整,与假肢医生合作需要时间和金钱。”
黄的团队也在研究这种技术将电信号在人体肌肉中转换成信号,控制有动力的义肢——使义肢中的传感器能够跟随用户大脑的简单提示,如“张开的手”或“握紧的手”。
安全的好主意
对纺织学院的校友杰里米·沃尔来说,一天晚上骑自行车时险些撞上一辆车,这意外地成为了他的灵感来源:他现在是一家公司的负责人,Lumenus该公司正在开发带有嵌入式智能LED照明的服装和配饰。
沃尔2014年毕业于时尚与纺织管理专业,在学生时代,他就在本科生研究奖学金的帮助下开始研究自己的技术。他的目标是帮助骑自行车、摩托车和跑步的人在晚上更容易被司机看到,同时在白天保持时尚和功能。
该公司很快将推出服装和配饰市场,包括夹克、背心、打底裤、背包和臂章。该公司还将其技术授权给背包制造商Timbuk2等公司,并与国防部合作开发用于军事装备的传感器。
Lumenus还开发了一款应用,为这些服装添加了额外的功能。例如,穿戴者可以在应用程序上输入目的地,衣服上的LED灯就会在十字路口或沿途其他潜在危险点战略性地闪烁。
沃尔最近回到北卡罗来纳州寻求帮助,让他的公司起步,他招募了三名纺织学院的本科生与Lumenus合作作为他们高级设计项目的一部分.
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