开发模仿感觉神经元的低功耗 长效汗液传感器贴片

人体汗液含有化学信息，包括血液代谢物、离子浓度和营养物质。使用可穿戴传感器监控此信息可以实现非侵入性(即无需血液采样)实时健康状态跟踪。例如，了解出汗量和离子浓度可以帮助人们在体育活动中保持足够的水和钠水平，并可以通过识别有症状的过度出汗来预防低血糖休克。

由于可穿戴汗液传感器贴片由于实时连续数据无线传输而产生大量冗余数据并消耗相当大的能量，因此难以实现足够的操作时间以使其实用化。

自旋电子学中心的 Hyunjung Yi 博士的研究团队和汉阳大学机械工程系的 Rhokyun Kwak 教授的研究团队开发了一种可穿戴式汗液传感器贴片，通过模仿有效信息，可以运行 24 小时以上，大大提高了能效感觉神经元的处理方法。

当人类感觉神经元接收到外部刺激时，它将信息转化为尖峰信号。外部刺激强度与尖峰信号频率成正比。神经元使用的这种基于事件的尖峰信号处理方法可以高效、快速、准确地处理大量复杂的外部刺激数据。如果应用这种人类感觉神经元使用的“基于事件的无线监测”方法，只有在与用户健康指标相关的重要事件发生时才传输数据，从而最大限度地减少无线监测器的能耗。

这些研究团队开发了一种无线可穿戴汗液传感器贴片，它可以模仿感觉神经元的“尖峰信号”，并在临床试验中证明能够通过基于事件的无线监测显着降低能耗。汗水贴片的结构是在一个圆锥形开放的垂直汗液通道顶部放置一个汗液去除层，该通道可以快速去除通道中的汗水填充物(见上图)。

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