Forskare från Imperial College London har uppfunnit en ny hälsospårningssensor för husdjur och människor som övervakar vitala tecken genom päls eller kläder.

Den nya typen av sensor, som kan upptäcka vitala tecken som hjärta och andningsfrekvens genom päls och upp till fyra lager av kläder, kan hjälpa till att göra vardagskläder för husdjur och boskap till verklighet.

De kan hjälpa ägare att hålla reda på sina husdjurs hälsa, och hjälper veterinärer att övervaka djur under operation utan behov av rakning.

De kan till och med hjälpa till att förbättra arbetet med snifferhundar som används för att upptäcka bomber och försvunna personer.

hos människor, de skulle kunna ge ett nytt sätt att mäta vitala tecken som kan ge mått över kläder utan direkt kontakt med huden.

Huvudförfattare Dr Firat Guder, vid Imperials avdelning för bioteknik, sa:"Bärbara produkter förväntas spela en viktig roll för att övervaka hälsan och upptäcka sjukdomar tidigt. Våra stretchiga, flexibel uppfinning förebådar en helt ny typ av sensor som kan spåra hälsan hos både djur och människor över päls eller kläder."

Forskningen om denna nya klass av sensorer publiceras idag i Avancerade funktionella material .

"Vattnig, squishy stetoskop"

Till skillnad från människor, för vilka det finns många träningsenheter, det finns för närvarande inte många "bärbara" alternativ för husdjur och andra djur. Forskarna menar att en anledning till detta är att nuvarande trackers inte kan övervaka vitala tecken genom päls.

Den nya Imperial-utvecklade enheten är gjord av ett silikon-vattenkompositmaterial som innehåller en mikrofon som tar upp ljudvågor, som en vattnig, squishy stetoskop. Den är tillräckligt flexibel och stretchig att den formar sig tätt efter pälsens form, Kläder, eller kroppsdel ​​den placeras på, pressa ut eventuella ljudsugande luftbubblor och förhindrar att de återbildas.

Första författare Yasin Cotur, även från Imperials avdelning för bioteknik, sa:"Sensorn fungerar som en vattnig, squishy stetoskop, fyller alla luckor mellan den och dess motiv så att inga luftbubblor finns närvarande som dämpar ljudet."

Ljudet omvandlas till en digital signal som sedan överförs till en närliggande bärbar dator så att människor kan spåra ett djurs fysiologi i realtid.

När forskarna testade sin enhet på fem människor och en hund, de fann att det fungerar genom upp till fyra lager av kläder, och att sensorn fungerar bäst när kläderna eller pälsen sitter rakt upp mot huden.

Hundar med jobb

Förutom hälsospårning, forskarna säger att sensorerna kan hjälpa till att förvandla fynd från snifferhundar till mätbara data.

Snifferhundar är tränade att uppvisa beteenden som att sitta eller skälla när de upptäcker ett målobjekt som en explosiv anordning eller en person som fastnat i spillror efter en jordbävning.

När hundar "varnar" för målobjekt, som bomber, deras hjärt- och andningsfrekvens ökar eftersom de är glada över att bli belönade för att korrekt identifiera sitt mål.

Dock, "larmande" beteende kan vara svårt att kvantitativt mäta.

Forskarna säger att deras nya sensor kan fastställa baslinjer för normal hjärt- och andningsfrekvens för att kvantifiera spänningsnivån för varje hund. Detta skulle mätas av hur mycket deras vitala tecken avviker från normen.

Genom att mäta hur glada hundarna är, en inbyggd algoritm kanske till och med kan avgöra styrkan i hundens reaktion på lukten den upptäcker och räkna ut hur "säker" hunden är på att hitta det önskade föremålet.

Djur AI

Sensorerna har hittills endast testats på hundar och människor, men forskarna kommer nästa att försöka anpassa dem för användning på andra typer av husdjur, samt hästar och boskap.

Yasin sa:"Nästa steg är att validera vårt system ytterligare med djur, främst med fokus på snifferhundar och sedan hästar och boskap senare."

De integrerar också rörelsesensorer i systemet så att de kan spåra djurs rörelser i realtid. Programvaran kan använda en artificiell intelligent algoritm för att indikera när husdjur står, Sammanträde, eller ljuger, samt vilken riktning de är vända mot och hur deras vitala tecken avviker från normen. Detta kan kopplas till en smartphone-app som berättar för ägare hur, och var, deras husdjur är i realtid.

"Sträckbar akustisk kompositgivare för bärbar övervakning av vitala tecken" av Yasin Cotur, Michael Kasimatis, Matti Kaisti, Selin Olenik, Charis Georgiou, och Firat Güder, publicerad 25 februari i Avancerade funktionella material .