Тщательное ночное наблюдение в условиях медицинской лаборатории может дать четкое представление о качестве сна, и хотя носимые на запястье устройства слежения являются более жизнеспособным решением для обычного человека, они не обеспечивают такого же уровня точности. Ученые из Китая разработали "умную" подушку, призванную преодолеть грань между этими двумя способами отслеживания сна, контролируя качество отдыха с помощью движений головы, которые параллельно обеспечивают питание системы.

Ученые разработали умную подушку для отслеживания сна, которая получает энергию от движений головы. Haiying Kou

Самозаряжающаяся умная подушка основана на более ранних разработках ученых в области систем мониторинга сна, которые отслеживают движения и собирают энергию в течение ночи с помощью трибоэлектрических наногенераторов (ТЭНГ). Подобные системы, преобразующие силу трения и механические движения в электричество, находятся на переднем крае исследований в области носимых устройств за счет своей способности использовать энергию движущегося тела.

Если говорить о мониторинге сна, то подобные генераторы нашли свое применение в масках для глаз и постельном белье. Однако создатели новой "умной" подушки искали менее "жесткое" решение, которое не нарушало бы комфорт пользователя. Подушка состоит из набора гибких пористых полимерных трибоэлектрических слоев, которые генерируют электрический ток при движении головы. Они устанавливались на обычную подушку и генерировали напряжение в зависимости от силы давления.

Недавно разработанная "умная" подушка использует трибоэлектрический эффект для преобразования движений головы в электричество. ACS Applied Materials & Interfaces (2022). DOI: 10.1021/acsami.2c03056

Тестирование показало, что подушка смогла отследить распределение давления на муляж человеческой головы при изменении ее положения, и оказалась достаточно чувствительной, чтобы отслеживать движение пальца при написании букв. Несмотря на то, что подушка предназначена для мониторинга качества сна, ученые считают, что она может найти и другое применение, в том числе для наблюдения за пациентами с заболеваниями шеи или в качестве системы раннего предупреждения для людей, склонных падать с кровати.

Исследование было опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

Источники: American Chemical Society,  Journal ACS Applied Materials & Interfaces.
(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c03056
(https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2022/june/tracking-sleep-with-a-self-powering-smart-pillow.html)