软体机器人可穿戴设备帮助ALS患者抬起手臂

软体机器人可穿戴设备帮助ALS患者抬起手臂当集成传感器检测到穿戴者仍能自行活动的轻微残留的手臂向上运动时，这些传感器触发气泵为相应的推杆充气，从而平稳而轻柔地抬起手臂。稍微向下的肌肉运动同样会触发推杆放气，将手臂再次放下。根据哈佛大学的说法，该装置只为每只上臂增加了150克（5.3盎司）的重量，哈佛大学SEAS的沃尔什实验室该系统已经在10名ALS患者身上进行了测试。最初需要一个30秒的校准过程，以衡量每个用户的手臂/肩部力量和活动能力的不同水平。所有参与者随后在不到15分钟的时间里学会了使用该装置，成功地完成了伸手和举起物体等任务。鉴于ALS通常发展到连轻微的肌肉运动都不可能的地步，科学家们现在正在研究只用大脑信号来触发执行器的方法。这些信号将由一个可穿戴的脑机接口检测。"这项研究给我们带来了希望，软体机器人可穿戴技术可能会帮助我们开发新的设备，能够恢复ALS患者和其他剥夺患者行动能力的疾病患者的肢体功能，"关于这项研究的一篇论文的高级作者康纳-沃尔什教授说。这篇论文最近发表在《科学转化医学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342931.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342931.htm

AirPods 成为可穿戴脑机接口，从预防老年痴呆到成为 VR 传感器

AirPods成为可穿戴脑机接口，从预防老年痴呆到成为VR传感器加州大学圣地亚哥分校研究了一种可用于AirPods的外层柔性传感器，由于耳道靠近中枢神经系统，该传感器可以同时监测脑电波和乳酸浓度。脑状态和代谢物的监测是对早期疾病检测、健康监测、VR/AR应用产生重大影响的两个维度。耳朵靠近中枢神经系统、主要脉管系统和听觉皮层。该传感器除了可获取脑电图、眼电图、皮肤电活动、脉率和血氧饱和度等多个生理参数，还可以从多个外分泌汗腺分析重要代谢物。数据通过耳机无线传输，实时分析佩戴者的认知变化、压力、情绪，神经退行性疾病(如癫痫、阿尔茨海默症、帕金森)。加上传感器的电化学乳酸监测，还可区分全身性癫痫发作与心因性非癫痫和晕厥事件。https://www.nature.com/articles/s41551-023-01095-1投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

全球首款实时可穿戴人类情感识别技术亮相

全球首款实时可穿戴人类情感识别技术亮相研究人员推出了一种创新的实时情感识别技术，利用个性化的自供电界面进行全面的情感分析。这项技术有望应用于可穿戴设备，标志着基于情感的个性化服务和增强型人机交互的飞跃。资料来源：UNIST长期以来，由于情绪、心情和感觉等人类情感的抽象性和模糊性，理解和准确提取情感信息一直是一项挑战。为解决这一问题，研究团队开发了一种多模态人类情绪识别系统，该系统结合了语言和非语言表达数据，可有效利用全面的情绪信息。该系统的核心是个性化皮肤集成面部界面（PSiFI）系统，它具有自供电、简便、可拉伸和透明的特点。它配备了一个首创的双向三电应变和振动传感器，可同时感应和整合语言和非语言表达数据。该系统与用于无线数据传输的数据处理电路完全集成，可实现实时情绪识别。利用机器学习算法，所开发的技术展示了准确、实时的人类情绪识别任务，即使个人戴着面具也能识别。该系统还成功应用于虚拟现实（VR）环境中的数字礼宾服务应用。个性化皮肤集成面部界面（PSiFI）系统概览示意图。资料来源：联合国软件技术研究所该技术基于"摩擦充电"现象，即物体在摩擦时会分离成正电荷和负电荷。值得注意的是，该系统是自发电的，不需要外部电源或复杂的测量设备来识别数据。金教授评论说："在这些技术的基础上，我们开发出了一种皮肤集成面部界面（PSiFI）系统，可以为个人定制。研究小组利用半固化技术为摩擦充电电极制造了透明导体。此外，他们还利用多角度拍摄技术制作了个性化面具，将柔韧性、弹性和透明度融为一体。"研究团队成功整合了面部肌肉变形和声带振动检测，实现了实时情绪识别。该系统的功能在虚拟现实"数字门房"应用中得到了展示，该应用根据用户的情绪提供定制服务。该研究的第一作者JinPyoLee说："有了这个开发的系统，只需几个学习步骤，无需复杂的测量设备，就能实现实时情感识别。这为未来的便携式情感识别设备和下一代基于情感的数字平台服务提供了可能性"。左起为UNIST材料科学与工程系教授JiyunKim和JinPyoLee。资料来源：UNIST研究团队进行了实时情感识别实验，收集了面部肌肉变形和语音等多模态数据。该系统的情绪识别准确率很高，只需少量训练。其无线和可定制的特性确保了可穿戴性和便利性。此外，该团队还将该系统应用于VR环境，将其用作智能家居、私人电影院和智能办公室等各种环境的"数字门房"。该系统能够识别不同情境下的个人情绪，从而提供个性化的音乐、电影和书籍推荐。金教授强调说："为了实现人与机器之间的有效互动，人机界面（HMI）设备必须能够收集各种类型的数据并处理复杂的综合信息。这项研究体现了在下一代可穿戴系统中使用情绪这种复杂形式的人类信息的潜力"。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426685.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426685.htm

可穿戴式无创传感器可通过监测汗液确定是否有炎症迹象

可穿戴式无创传感器可通过监测汗液确定是否有炎症迹象虽然急性炎症反应是人体抵抗感染和加速愈合的自然方式，但长期或慢性炎症可能会导致不可逆的组织损伤。而能够快速、轻松地检测炎症是治疗的关键。测量血液中C反应蛋白(CRP)的水平通常用作炎症的生物标志物，但需要复杂的实验室设备和人员来分析血液样本。现在，加州理工学院的研究人员开发了一种新型可穿戴传感器，称为InflaStat，通过测量人体汗液中的CRP水平来无线、无创地监测炎症。研究人员在开始制造他们的第一个汗液分析传感器之前必须克服一些障碍。主要难题是CRP比其他分子更难检测，它在血液中的浓度比其他生物标志物低得多，而且它的分子更大，这意味着将它们从血液中分泌到汗液中更加困难。“这些是以前阻止人们进行可穿戴CRP传感的主要问题，”该研究的通讯作者高伟说。“我们需要高灵敏度来自动监测皮肤上极低浓度的CRP。”InflaStat由激光雕刻的石墨烯制成，石墨烯含有微小的孔，可形成较大的表面积。这些孔含有与CRP结合的抗体和称为氧化还原分子的特殊分子，能够在某些条件下产生小电流。传感器结构中融入了金纳米颗粒，每个纳米颗粒都携带一组独立的CRP检测抗体。当佩戴者汗液中的CRP分子进入传感器时，它们会附着在检测器抗体和石墨烯孔中的抗体上。然后纳米颗粒附着在石墨烯上并触发氧化还原分子产生电流，该电流由附着在传感器上的电子元件读取。由于每个金纳米粒子都含有许多检测抗体，因此信号（非常小）被放大得远远超过单个CRP分子产生的信号。研究人员在健康参与者、慢性阻塞性肺病患者和从新冠病毒感染中康复的参与者身上测试了InflaStat。他们发现该传感器佩戴舒适，并且可以无创、无线地获取炎症生物标志物信息。数据实时显示在定制的智能手机应用程序上。正如预期的那样，慢性阻塞性肺病患者和新冠病毒感染后患者的CRP水平显着高于健康参与者。研究人员发现，该传感器可以准确检测汗液中与血液水平相关的CRP水平。研究人员表示，他们的研究结果表明，他们的传感器可用于无创、家庭监测炎症性肠病或慢性阻塞性肺病等慢性疾病。更重要的是，他们表示它可以适用于测试其他痕量水平和疾病相关的生物标志物。“这是一个通用平台，可以让我们监测体液中极低水平的分子，”高说。“我们希望扩展这个平台来监测其他临床相关的蛋白质和激素分子。我们还想看看这是否可以用于慢性病管理。炎症对许多患者来说意味着风险。如果能够在家对他们进行监测，就可以识别他们的风险，并及时给予治疗。”该研究发表在《自然生物医学工程》杂志上，下面由加州理工学院制作的视频展示了传感器如何检测CRP。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366975.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1366975.htm

巴西开发出“植物可穿戴”传感器 可测果蔬农药残留

巴西开发出“植物可穿戴”传感器可测果蔬农药残留虽然农药施用时很小心，但风往往会把农药吹到意想不到的地方，因此检测受污染的农作物对于将农药暴露保持在供人类食用的安全水平至关重要。研究人员测试了两种常见杀虫剂——多菌灵和百草枯，前者是一种抗真菌剂，经常喷洒在巴西的橙子等柑橘类作物上。后者是一种喷洒在农田上的除草剂，以快速清除杂草或非法大麻种植。多菌灵会影响男性生殖器官，而百草枯在吸入或摄入时对人类有毒，因为它比草甘膦（一种常见的住宅杀草剂）强数十倍。研究团队对该设备开展了实验室测试，他们首先将含有多菌灵和百草枯的溶液喷洒在生菜和番茄上，随后将传感器与生菜和番茄直接相连，结果其检测水平与最常用的传感器相连，结果其检测水平与最常用的传感器相当。他们还将蔬菜浸泡在一升水中两小时后检测，结果表明，生菜中多菌灵和百草枯的去除率分别为40%和60%，番茄中这两种农药的去除率均为64%，清洗和浸泡显然不足以去除农药残留。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416545.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416545.htm

清华大学团队研发面部应变传感器 可为帮助声带损伤者进行口头交流

清华大学团队研发面部应变传感器可为帮助声带损伤者进行口头交流一层膜中的纳米纤维相互平行排列，使它们对底层皮肤的最小振动也能高度敏感。然而，仅包含以这种方式排列的纳米纤维的应变传感器在被大量拉伸时通常表现不佳，因为它们的导电性会相应下降。出于这个原因，另一个膜中的碳纳米纤维是随机排列的。尽管它们不像平行排列的纳米纤维那样敏感，但即使在膜被拉伸到最大极限时，它们仍然可以发挥作用，因为它们保持着自己的导电性。因此，通过结合高灵敏度和宽广的工作范围，清华大学的传感器据称比类似的实验装置更出色。在一个概念验证的练习中，几个传感器被应用到志愿者的脸上，然后连接到Arduino微型计算机和一个扬声器。Arduino上的一个基于机器学习的算法能够根据佩戴者的嘴部运动产生的张力，准确地识别出他们默念的不同语音。然后，这些声音通过扬声器进行合成转播。此外，传感器还能够准确测量测试对象的面部表情、眼球运动和脉搏。也就是说，这项技术在适合现实世界的日常使用之前还需要进一步开发。首席科学家PengBi说："我们将建立出唇语识别系统的应用场景，并改善佩戴的舒适性和便携性。我们希望这样的可穿戴设备能够成为声带损伤患者的第二张嘴，并减轻这种类型的损伤对某人日常生活的影响。"有关这项研究的论文最近发表在《纳米研究》杂志上。Peng的团队并不是唯一一个开发可穿戴式无声语言阅读系统的小组。康奈尔大学的Speechin项链通过一个朝上的摄像头完成这项工作，而纽约水牛城大学的EarCommand技术使用的是一种监测耳道变形的耳塞。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334169.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334169.htm