可穿戴传感器鈥攁n健康监测和人工智能培训的重要工具鈥攃防水或可测量多个刺激物，但在保持高精度的同时结合这些因素是很困难的。宾州州立大学工程科学和力学助理教授、研究人员Huanyu“Larry”Cheng共同领导的研究人员已经制造出防水传感器，防水传感器是运动监测的一个重要特征，可以承受汗水和各种天气条件；可以测量小尺度和大尺度的温度和运动；并且可以连接到远端动脉，例如位于眉毛下方或脚趾中的动脉。
该结果现已在《化学工程杂志》上在线发布，并将于9月份出版。
“这有三个方面结合起来很新颖：水下应用、检测超小振动和细微运动及温度变化的能力，以及多种传感器定位选项，如眉毛或脚趾，”程说。
Cheng表示，在传统上使用传感器的手腕以外的位置测量生物特征是他的团队在与医生讨论他们的需求后制定的目标。
他说：“医生告诉我们，例如，在一个人失去一条肢体或手腕严重受伤的情况下，他们需要另一种方法来测量血氧和血压。”。“能够使用传感器的其他位置不仅对那些情况下的患者很有帮助，而且对从事特定活动的人也很有帮助。例如，如果我们想监测建筑工人的指标，那么将传感器连接到手腕以外的远侧动脉可能会更实用，并提供更准确的读数。”
新的传感器还可以检测和测量快速细微或较大的运动和温度，具有高灵敏度和高精度。
他说：“综上所述，我们有一个高度精确的传感器，具有高检测范围，最重要的是防水，这使它与其他传感器不同。”。“这里的生产方法也更简单，成本更低，因此具有大规模生产的潜力。”
Cheng说，创建新传感器的关键在于材料的组合，特别是导电纳米材料与温度响应性水凝胶的组合。
“虽然使用含碳材料制成的多孔石墨烯泡沫塑料对双重传感性质和可扩展性很重要，但多孔石墨烯泡沫塑料本身是亲水的，”程说，他解释说石墨烯很容易与水结合，以一种不希望的方式改变其分子结构。“例如，我们使用这种石墨烯形式的复合材料和硅基复合材料来创造疏水性，同时仍保留石墨烯在感应温度方面的优势。”
程说，接下来的步骤包括将新传感器应用于临床环境，如阿片类药物过量监测、职业和言语治疗等。另一个未来的应用可能是使用具有解耦传感机制的多模传感器鈥攎这意味着不同的变量可以独立测量，而不是仅相互结合鈥攖o改善人机交互和协作。