智能睡衣可以监控并帮助改善睡眠

如果你曾经梦想过睡个好觉，你的答案可能会在某一天出现在睡衣产生的数据中。研究人员开发了嵌入了自供电传感器的睡衣，可以对心跳，呼吸和睡眠姿势进行不引人注意的连续监测 - 所有这些因素都会影响人们的睡眠效果。“智能”服装可以为普通人和临床医生提供有用的信息，帮助改善睡眠模式。

研究人员将在化学学会(ACS)2019年春季全国会议和博览会上展示他们的成果。ACS是世界上最大的科学协会，正在召开会议。它包含近13,000个关于各种科学主题的演讲。

“我们的智能睡衣克服了众多技术挑战，”领导团队的Trisha L. Andrew博士说。“我们不得不将感应元件和便携式电源不显眼地集成到日常服装中，同时保持熟悉的衣服和面料的重量，感觉，舒适度，功能和坚固性。我们还与计算机科学家和电气工程师合作，处理来自传感器的无数信号，以便我们获得清晰易懂的信息。“

根据国立卫生研究院的数据，获得足够的睡眠质量可以帮助保护人们免受压力，感染和多种疾病的侵害，如心脏病，肾病，高血压和糖尿病。研究发现，优质睡眠还可以提高心理敏锐度，提高决策能力。然而，大多数人睡眠不足 - 或者是正确的睡眠。

睡眠基金会估计，睡眠行业蓬勃发展，2017年接近290亿美元。虽然一些智能床垫制造商声称这些产品可以感知运动并推断睡眠姿势，但它们并没有向睡眠者提供详细信息，也不便携旅行用。佩戴在手腕上的市售电子带提供有关心率的信息并监测佩戴者的总睡眠时间。但到目前为止，在沉睡时，典型的消费者没有任何东西可以用来监测姿势和呼吸和心脏信号。

智能睡衣的关键是一个叫做反应性气相沉积的过程。“这种方法使我们能够合成聚合物并同时将其直接沉积在织物上的气相中，形成各种电子元件，最终形成集成传感器，”Andrew说。“与大多数电子可穿戴设备不同，气相沉积的电子聚合物薄膜具有耐磨性和耐磨性，可承受机械要求严格的纺织品生产。”

正如马萨诸塞大学阿默斯特团队所称的“Phyjama”，它有五个独立的纺织补丁，里面有传感器。贴片使用镀棉尼龙线互相连接。每个贴片的导线最终位于按钮大小的印刷电路板上，放置在与睡衣按钮相同的位置。使用小型蓝牙发射器将数据无线发送到接收器，蓝牙发射器是按钮中电路的一部分。

该服装包括两种类型的自供电传感器，用于检测“弹道运动”或压力变化。四个贴片是压电的。它们检测到恒定的压力，例如床对着人体的压力。这些首创的补丁用于Phyjama的不同部分，以便研究人员可以确定睡眠姿势。然而，这种类型的传感器无法从跳动的心脏中获得微弱的压力。摩擦电贴片检测压力的快速变化，例如心脏的物理泵送，其提供心率的信息。这是第一次显示这种传感器检测来自心脏的微小弹道信号。

安德鲁的团队已经对志愿者进行了测试，并独立验证了传感器的读数。他们还申请了Phyjama专利。安德鲁与一家制造商合作后，她估计该产品可能会在两年内以100美元至200美元的价格上市。

目前，该团队正在致力于将该技术扩展到可穿戴电子传感器，以检测步态并将反馈发送到监视器以帮助防止跌倒。安德鲁斯说，这个应用程序可以在养老院和退休中心等环境中使用。

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