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Jun 22, 2023

극단론자

Nature Communications에 발표된 논문에 따르면 그래핀 e-문신은 다음과 같습니다.

Nature Communications에 발표된 논문에 따르면 손바닥에 있는 그래핀 전자 문신(GET)이 정신적 스트레스의 대용물이 될 수 있는 보행 전기 피부 활동(EDA)을 모니터링할 수 있다고 가정했습니다.

텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스와 텍사스 A&M 대학교 연구자들은 실제 사용과 호환되지 않는 방해적이고 낙인을 찍는 디자인과 같은 기존 센서와 동일한 결함을 겪지 않는 EDA 센서를 개발하려고 했습니다. 연구자들은 이전에 미크론 미만의 얇고 눈에 띄지 않는 GET을 개발했지만 EDA 데이터를 처리하고 전송하는 데 필요한 견고한 회로 기판과 GET을 연결하는 데 어려움을 겪었습니다. 본 연구에서는 실제 조건에서 EDA 데이터를 보고하는 기능에 대해 GET의 새 버전이 개발 및 테스트되었습니다.

GET는 부분적으로 금으로 덮여 있고 접착제가 없는 2개의 이질적인 구불구불한 리본으로 구성됩니다. GET에는 견고한 회로 기판과 실시간 무선 EDA 모니터링을 가능하게 하는 2개의 구불구불한 리본에 연결되는 전극이 들어 있는 손목 밴드가 함께 제공됩니다.

개념 증명 실험에서 5명의 참가자는 기대, 통제되지 않은 감정, 통제된 감정 및 습관화 반응을 유도하도록 설계된 5가지 시나리오가 포함된 13분 길이의 비디오를 보면서 GET 및 비교기 젤 기반 센서를 착용했습니다.

시험 기간 동안 GET으로 측정된 EDA 반응은 젤 센서와 비교하여 피부 전도도 수준의 변화가 적고 피부 전도도 반응 출력이 유사한 경향이 있었습니다. 그러나 출력 간에는 유의미한 차이가 관찰되지 않았으며(모두 P>.05), 이는 GET으로 측정된 EDA 출력이 기존 젤 기반 장치와 비교할 때 견고함을 나타냅니다.

실제 움직임과 사용 시나리오에서 GET을 테스트하기 위해 조사관은 악물기, 손목 구부리기, 휴대폰 잡기, 찌르기와 같은 일반적인 손 움직임을 시도했습니다. 이동 중에 GET은 피부 전도도 반응 신호와 다른 작은 모션 아티팩트를 기록했으며 출력에서 ​​쉽게 식별하고 제거할 수 있습니다.

GET의 내구성을 테스트하기 위해 노트북에서 타이핑을 시뮬레이션하기 위한 300사이클의 금속 마찰과 책상에서의 작업, 순간적인 물 노출 및 환경 습도를 시뮬레이션하기 위한 300사이클의 나무 마찰 실험을 수행했습니다. GET 센서는 실험 조건 이전과 이후의 비슷한 EDA 출력을 통해 마찰과 물의 교란을 모두 견뎌냈습니다.

한 참가자는 오랫동안 GET 센서를 사용했습니다. 운동, 운전, 수면이 포함된 3번의 15시간 연속 EDA 모니터링 세션에서 GET는 교체가 필요하지 않았습니다.

GET 센서가 EDA 출력 보고를 중지한 상황에서는 GET 장치의 기계적 오류가 발견되지 않았습니다. 대신, 금 성분이 최대 변형률을 보인 영역에서 금-폴리이미드 층이 파열되었습니다.

피부 자극에 대한 부정적인 영향은 보고되지 않았습니다.

이 GET 센서는 실제 자유롭게 움직이는 조건에서 보행 EDA를 모니터링할 수 있는 기능을 갖춘 최초의 신축성 인터페이스입니다.

당신의 연구 관심분야를 폭넓게 설명해 주실 수 있나요?

지난 11년 동안 우리 연구실에서는 피부의 다양한 부위와 위치에 부착하여 다양한 생체 인식을 측정할 수 있는 다양한 웨어러블 비침습적 전자 문신 스티커를 제작해 왔습니다. 목표는 자동차나 항공기를 디지털화하는 것처럼 인체를 디지털화하여 인체의 성능, 감정 등의 측면에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 있도록 하는 것입니다. 스마트워치나 스마트 반지와 같은 현재 웨어러블은 위치와 방식이 제한되어 있습니다. 그러나 실제로 우리 피부의 모든 부분은 데이터를 방출하고 있습니다. 뇌 활동은 EEG(뇌전도), 심장 박동 ECG(심전도) 및 SCG(지진 심전도), 근육 EMG(심전도)를 방출합니다. 이러한 종류의 신호는 표적 조직 바로 위에서 측정되어야 합니다. 이것이 바로 우리가 여러 위치에서 다중 모드 신호를 동시에 측정할 수 있는 분산 센서 네트워크를 갖고자 하는 이유입니다. 그러나 상업용 웨어러블은 여전히 ​​견고한 전자 장치를 기반으로 하며 일반적으로 부피가 크고 부드럽고 굴곡진 피부 표면과 호환되지 않습니다. 이것이 바로 우리가 매우 얇고, 매우 부드럽고, 기본적으로 머리카락이 얇고 피부가 부드럽지만 전자적으로 기능하는 e-문신을 만드는 이유입니다. 임시 문신 스티커 같은 웨어러블 제품입니다. 이는 영구적이지 않으며 센서, 프로세서, Bluetooth 칩 및 배터리를 통합할 수 있습니다.