追踪睡眠的智能枕頭通過頭部運動為自身提供電能
醫學實驗室中的近距離通宵監測可以提供清晰的睡眠質量評估,雖然腕帶式跟踪設備是一個更可行的解決方案,但對於普通人來說,這些設備並不能提供接近相同水平的準確性。中國的科學家們已經開發出一種智能枕頭,其目的是在這兩種睡眠跟踪解決方案之間遊走,通過頭部運動監測休息質量,同時為系統提供動力。
這種自我供電的智能枕頭源於科學家們在睡眠監測系統方面的早期工作,該系統在夜間通過三電納米發電機(TENGs)跟踪運動並收集能量。這些系統將摩擦力和機械能轉化為電能,由於它們能夠利用運動的身體的能量,因此處於可穿戴設備研究的前沿。
在睡眠監測領域,這些發電機已經進入了眼罩和床單。然而,新智能枕頭的創造者正在尋求一種限制性較小的解決方案,而且不會影響用戶的舒適度。該枕頭的特點是有幾組靈活的、多孔的聚合物三電層,在頭部移動時產生電流。這些被放置在一個普通的枕頭上,並根據施加的壓力大小產生電壓。
測試表明,該枕頭可以跟踪一個假人頭的壓力分佈,因為它改變了位置,而且它被證明足夠敏感,甚至可以跟踪一個手指的運動。雖然設計用於跟踪睡眠質量,但科學家設想這種自供電的枕頭可以找到其他用途,包括監測患有頸部疾病的病人,或者作為容易掉下床的人的早期預警系統。
這項研究發表在《ACS應用材料與界面》雜誌上。