一种柔软的磁弹性传感器，用于检测疲劳程度

《Nature Electronics》：A soft magnetoelastic sensor to decode levels of fatigue

柔性自供电眼睑传感器实时监测眨眼参数解码疲劳，基于磁弹性复合结构实现高灵敏度信号采集，结合CNN模型达到96.4%疲劳识别准确率。

　　

摘要

疲劳是一种复杂的状况，其特征是人的精神或身体表现下降。衡量疲劳的方法包括自我报告问卷、脑电图（EEG）和基于摄像技术的方法。然而，这些方法通常仅限于实验室环境，这限制了它们的广泛应用。在这里，我们介绍了一种可贴在眼睑上的磁弹性传感器，该传感器能够实时捕捉眨眼参数并定量解析疲劳程度。这种传感器采用自供电方式工作，由硅橡胶基体制成的磁机械耦合层构成，其中嵌入了微磁体，并在薄热塑性弹性体层上绘制了导电金线圈图案。这种设计使得眼动能够被转换为高保真的电信号。该传感器的杨氏模量为200 kPa，可伸展性高达530%，压力灵敏度为0.2 μA kPa^?1。其薄膜结构能够贴合人体上眼睑组织，在各种眼球运动过程中保持紧密接触。当与一维卷积神经网络和数据处理技术结合使用时，该传感器可以根据六个眨眼参数以96.4%的准确率识别微妙的眼动并分类疲劳程度。