04,08,2026 12visualizações
【InstrumentaçãoNotícias de Pesquisa e DesenvolvimentoO Instituto de Microeletrônica da Universidade de Ciência da China propõe uma superfície superestruturada com base na topologia do valeSensoresA topologia física foi aplicada pela primeira vez na área biomédica. O estudo, intitulado "Redes de sensores corporais baseadas em roupas topológicas flexíveis", foi publicado online na Nature Electronics em 5 de janeiro.
O estudo projetou e preparou uma superfície superestruturada de topologia de vale baseada em tecidos condutores flexíveis, integrando-a em roupas cotidianas para construir uma rede de sensores de superfície vestidos e reconstruíveis. A rede utiliza o estado de fronteira topológico para a transmissão de sinais sem fio eficiente e de baixa perda, melhorando significativamente a qualidade de comunicação e a capacidade de monitoramento de sinais fisiológicos dos biosensores vestíveis em movimento.
A equipe de pesquisa conseguiu configurações flexíveis de vários canais sem fio independentes ao projetar módulos bidimensionais com diferentes topologias. Experimentos mostraram que a roupa topológica pode melhorar a transmissão de sinal em mais de 30 dB na superfície do corpo humano, mantendo um desempenho estável em condições complexas como curvatura, alongamento e ajuste humano. O sistema apresenta vantagens significativas em termos de eficiência energética, resistência à interferência e segurança de dados em comparação com as redes de comunicação radiológicas tradicionais.
Em um experimento de monitoramento fisiológico, a equipe integrou a roupa topológica com vários acelerômetros e módulos Bluetooth, combinando filtros adaptativos e algoritmos de inteligência artificial, para alcançar com sucesso o monitoramento de alta precisão de parâmetros fisiológicos chave como frequência cardíaca e respiratória em movimento. Os resultados experimentais mostraram que o sistema aumentou a relação sinal-ruído em mais de duas ordens de magnitude durante o movimento e que a precisão da detecção da frequência cardíaca aumentou cerca de três vezes. O estudo combina pela primeira vez a estrutura fotonica topológica com sensores biomédicos vestíveis, oferecendo novas ideias para a próxima geração de cuidados de saúde inteligentes e abrindo novos caminhos para a aplicação da topofísica na engenharia biomédica.
Li Zhipeng, professor especial do Instituto de Microeletrônica da Universidade de Ciências da China, é o primeiro autor do artigo, e Liu Jiu, professor associado da Universidade Normal de Hunan, é o co-autor do trabalho e da comunicação, e os autores da comunicação também incluem Jinghui, professor da Universidade Normal de Hunan, e Cheng-Wei Qiu, professor da Universidade Nacional de Singapura.
