Nature: Разработан сенсор, измеряющий уровень стресса через кожу

Специалисты Национального университета Сингапура создали носимый сенсор, который фиксирует признаки стресса и усталости через биосигналы, проходящие через кожу. Работа опубликована в научном журнале Nature Sensors.

Ограничения существующих трекеров

Носимые устройства для мониторинга сердечной активности широко используются, однако при физической активности их точность заметно снижается. Движения тела создают шумы, которые мешают корректному измерению давления и сердечного ритма.

Решение на основе гидрогеля

Учёные предложили использовать метагидрогель как основу сенсорной платформы. Материал крепится к коже и снижает уровень механических и электрических помех ещё до этапа обработки данных.

В структуре гидрогеля наночастицы формируют систему фильтрации колебаний, а электролит на основе воды и глицерина разделяет полезные и шумовые сигналы, улучшая качество ЭКГ.

Эффективность и применение технологии

После очистки сигнала алгоритмами машинного обучения качество ЭКГ существенно возросло: соотношение сигнал/шум увеличилось до 37,36 дБ, что соответствует клиническим требованиям.

Тесты показали точность определения уровня усталости около 92%. Учёные связывают это с изменениями в работе вегетативной нервной системы при стрессе, которые отражаются в вариабельности сердечного ритма.

Разработка может использоваться для контроля эмоционального и физического состояния специалистов, работающих в условиях высокой ответственности, включая врачей, водителей и операторов сложных систем. Также сенсор способен фиксировать дополнительные биосигналы — дыхание, мозговую активность и движения глаз.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.