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La couche « intelligente » neuve peut alerter le travailleur social quand il est temps de changer

Pour quelques mineurs, une couche mouillée est cause pendant un instantané, une demande bruyante à changer, alors que d'autres bébés peuvent être confiants et heureux de remorquer autour de la cargaison humide pendant des périodes prolongées sans plainte. Mais si utilisée trop longtemps, une couche mouillée peut entraîner les éruptions douloureuses, et les bébés malheureux -- et parents.

Maintenant les chercheurs de MIT ont développé une couche « intelligente » encastrée avec un détecteur d'humidité qui peut alerter un travailleur social quand une couche est mouillée. Quand le senseur trouve l'humidité dans la couche, il envoie un signe à un récepteur avoisinant, qui consécutivement peut envoyer un avis à un smartphone ou à un ordinateur.

Le détecteur se compose d'une balise d'identification par fréquences radio (RFID) passive, celle est mis en dessous d'une couche de polymère absorbant superbe, un type d'hydrogel qui est type employé dans des couches pour absorber l'humidité. Quand l'hydrogel est mouillé, le matériau augmente et devient légèrement conducteur -- assez pour déclencher le tag RFID pour envoyer un signal radio à un lecteur de RFID jusqu'à 1 mètre loin.

Les chercheurs disent que le modèle est la première démonstration de l'hydrogel comme élément fonctionnel d'antenne pour l'humidité détectant dans des couches utilisant l'identification RF. Ils estiment que le détecteur coûte moins de 2 cents à la fabrication, lui effectuant une alternative bonne marchée et remplaçable à l'autre technologie sèche de couche.

Au fil du temps, les couches intelligentes peuvent aider à enregistrer et recenser certains problèmes de santé, tels que des signes de constipation ou d'incontinence. Le détecteur neuf peut être particulièrement utile pour des infirmières travaillant dans les éléments néonataux et s'occupant des bébés multiples à la fois.

Le sénateur de Pankhuri, une aide à la recherche dans le laboratoire d'AutoID du MIT, envisage que le détecteur pourrait également être intégré dans les couches adultes, pour les patients qui pourraient être inconscients ou trop gênés pour s'enregistrer qu'une modification est nécessaire.

Des couches sont utilisées pas simplement pour des bébés, mais pour les vieillissements de la population, ou les patients qui ne peuvent pas alités et prendre soin d'eux-mêmes. Il serait pratique dans ces cas pour qu'un travailleur social soit avisé qu'un patient, en particulier dans un hôpital multibed, a besoin changer. »

Sénateur de Pankhuri, aide à la recherche dans le laboratoire d'AutoID du MIT

« Ceci pourrait éviter des éruptions et certaines infections comme des infections urinaires, dans le vieillissement et les populations infantiles, » ajoute le collaborateur Sai Nithin R. Kantareddy, un étudiant de troisième cycle dans le service du MIT de l'industrie mécanique.

Le sénateur, le Kantareddy, et leurs collègues au MIT, y compris Rahul Bhattacharryya et Sanjay Sarma, avec Joshua Siegel à l'université de l'Etat d'État du Michigan, ont publié leurs résultats aujourd'hui dans les détecteurs d'IEEE de tourillon. Sarma est le vice-président du MIT pour apprendre ouvert et le professeur de fleurs de fort de Fred et de fleurs de fort de Daniel de l'industrie mécanique.

Sens de collant

Beaucoup de couches disponibles sur le marché comportent des indicateurs d'humidité sous forme de filets, estampés le long de l'extérieur d'une couche, qui changent la couleur si mouillés -- un modèle qui exige habituellement enlever des couches multiples de vêtement pour pouvoir voir la couche réelle.

Les compagnies examinant la technologie sèche de couche considèrent les détecteurs d'humidité qui sont sans fil ou Bluetooth-activés, avec les dispositifs qui fixent à l'extérieur d'une couche, avec les batteries encombrantes aux liens à longue portée de pouvoir à l'Internet. Ces détecteurs sont conçus pour être réutilisables, exigeant d'un travailleur social de retirer et nettoyer le détecteur avant de le fixer à chaque couche neuve. Détecteurs actuels étant explorés pour les couches intelligentes, sénateur estimations, vente au détail pour plus de $40.

Les tags RFID sont en revanche bons marchés et remplaçables, et peuvent être estampés en rouleaux de différents collants, assimilés aux balises de code barre. Le laboratoire d'AutoID du MIT, fondé par Sarma, a été au premier rang du développement de tag RFID, dans le but de les employer pour brancher notre monde matériel à l'Internet.

Un tag RFID typique a deux éléments : une antenne pour des signes de radiofréquence de rétrodiffusion, et une puce RFID qui stocke l'information de la balise, telle que le produit spécifique que la balise est apposée à. Les tags RFID n'exigent pas des batteries ; ils reçoivent l'énergie sous forme d'ondes radio émises par un lecteur de RFID. Quand un tag RFID capte cette énergie, son antenne active la puce RFID, qui tord les ondes radio et envoie un signe de nouveau au lecteur, avec son information codée dans les ondes. C'est comment, par exemple, des produits marqués avec des tags RFID peuvent être recensés et suivis.

Le groupe de Sarma avait permis à des tags RFID de fonctionner pas simplement en tant que dispositifs de poursuite sans fil, mais également comme détecteurs. Récemment, en tant qu'élément du programme industriel de la liaison du MIT, l'équipe a commencé vers le haut d'une collaboration avec des braves hommes, un constructeur de couche basé en Amérique du Sud, pour voir comment des tags RFID pourraient être configurés en tant que détecteurs d'humidité bons marchés et remplaçables dans des couches. Les chercheurs ont visité une des usines de la compagnie pour obtenir un sens des machines et de l'ensemble impliqués dans la fabrication de couche, puis sont revenus au MIT pour concevoir un détecteur d'identification RF qui pourrait passablement être intégré dans le processus de fabrication de couche.

Balise, vous êtes lui

Le modèle qu'ils ont germé avec peut être comporté dans la couche inférieure d'une couche typique. Le détecteur lui-même ressemble à une relation étroite de proue, le milieu dont se compose d'une puce RFID typique les triangles de relation étroite de proue de raccordement deux, chacun a effectué à partir du polymère absorbant superbe d'hydrogel, ou de SAP.

Normalement, SAP est un isolant, signifiant qu'il ne conduit pas le courant. Mais quand l'hydrogel devient mouillé, les chercheurs ont constaté que les propriétés matérielles changent et l'hydrogel devient conducteur. La conductivité est très faible, mais elle est asse'à réagir à tous les signaux radios dans l'environnement, comme ceux émis par un lecteur de RFID. Cette interaction produit d'un petit courant qui allume la frite du détecteur, qui agit alors en tant que tag RFID typique, tordant et envoyant le signal radio de nouveau au lecteur avec l'information -- dans ce cas, ce la couche est mouillé.

Les chercheurs ont constaté qu'en ajoutant un peu de cuivre au détecteur, ils pourraient amplifier la conductivité et pour cette raison la gamme du détecteur auxquelles la balise peut communiquer à un lecteur, atteignant plus de 1 mètre loin.

Pour vérifier le rendement du détecteur, ils ont mis une balise dans les couches inférieures de couches de taille nouveau-née et ont enroulé chaque couche autour d'un bébé grandeur nature - la poupée, qu'ils ont remplie d'eau de mer dont les propriétés conductrices étaient assimilées aux fluides corporels humains. Ils ont mis les poupées aux distances variées d'un lecteur de RFID, aux orientations variées, telles que se trouver à plat contre le montant se reposant. Ils ont constaté que le détecteur particulier qu'ils ont conçu pour s'insérer dans les couches de taille nouveau-née pouvait activer et communiquer à un lecteur jusqu'à 1 mètre d'à l'opposé quand la couche était entièrement mouillée.

Le sénateur envisage qu'un lecteur de RFID branché à l'Internet pourrait être mis dans la chambre d'un bébé de trouver les couches mouillées, lesquelles à la remarque elle pourrait envoyer un avis au téléphone ou à l'ordinateur d'un travailleur social qu'une modification est nécessaire. Pour les patients gériatriques qui pourraient également tirer bénéfice des couches intelligentes, il dit que de petits lecteurs de RFID peuvent même être fixés aux dispositifs d'aide, tels que des cannes et des fauteuils roulants pour capter les signes d'une balise.

Source:
Journal reference:

Sen, P., et al. (2020) Low-Cost Diaper Wetness Detection Using Hydrogel-Based RFID Tags. IEEE Sensors Journal. doi.org/10.1109/JSEN.2019.2954746.