중국과학기술대학, 토폴로지 초구조 표면에 기초한 웨어러블 생물감지기술 제기

【계기판인터넷 연구 개발 속보"중국과학기술대학 마이크로전자학원은 곡토폴로지 초구조표면에 기초한 체표를 제기했다센서네트워크, 처음으로 토폴로지 물리를 생물의학 분야에 응용한다.관련 연구는'Body sensor networks based on flexible topological clothing'이라는 제목으로 1월 5일 Nature Electronics에 온라인으로 발표됐다.
 

이 연구는 유연한 전도성 직물을 기반으로 한 밸리 토폴로지 초구조 표면을 설계하고 제조하여 일상복에 통합하여 웨어러블 및 재구성 가능한 체표 센서 네트워크를 구축하였다.이 네트워크는 토폴로지 경계 상태를 이용하여 고효율, 저손실의 무선 신호 전송을 실현하여 착용식 생물 센서의 운동 상태에서의 통신 품질과 생리 신호 모니터링 능력을 현저하게 향상시켰다.
 

연구팀은 서로 다른 토폴로지상을 가진 2차원 모듈을 설계함으로써 여러 개의 독립된 무선 채널을 유연하게 배치했다.실험에 따르면 이 토폴로지 의류는 인체 표면에서 30dB 이상의 신호 전송 증강을 실현할 수 있으며 구부러짐, 스트레칭 및 인체 밀착 등 복잡한 조건에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있다.이 시스템은 기존의 방사선 통신 네트워크에 비해 에너지 효율성, 간섭 방지 및 데이터 보안 측면에서 상당한 이점을 제공합니다.
 

생리 모니터링 실험에서 연구팀은 이 토폴로지 의상을 여러 개의 가속도계, 블루투스 모듈과 통합하여 자체 적응 필터와 인공지능 알고리즘을 결합하여 운동 상태에서 심박수, 호흡률 등 핵심 생리 파라미터에 대한 고정밀 모니터링을 성공적으로 실현하였다.실험 결과, 이 시스템은 운동 상태에서 신호 잡음비가 두 단계 이상 향상되었고, 심박수 검사 정확도는 약 3배 향상되었다.이 연구는 처음으로 토폴로지 광자 구조와 웨어러블 바이오메디컬 센싱을 깊이 융합하여 차세대 스마트 건강 감호에 새로운 사고를 제공하였으며, 토폴로지 물리가 바이오메디컬 공학에서 응용될 수 있는 새로운 경로를 개척하였다.
 

중국과학기술대학 마이크로전자학원 특임교수 리지붕이 론문의 제1저자이고 호남사범대학 부교수 류주가 공동일작과 통신저자이며 통신저자에는 호남사범대학 교수 경휘 및 싱가포르국립대학 Cheng-Wei Qiu 교수도 포함된다.