UCLA-Forschungsteam entwickelt innovativen Softsensor zur objektiven Müdigkeitserfassung.

Ein Forschungsteam der University of California Los Angeles (UCLA) hat einen Softsensor entwickelt, der die Ermüdung anhand der Augenbewegungen objektiv erfasst. Dieser magnetoelastische Sensor zeichnet sich durch seine einzigartige Funktionsweise aus und bietet eine vielversprechende Alternative zu etablierten Methoden zur Müdigkeitserfassung. Während bisher hauptsächlich aufwendige Systeme wie kamerabasierte Analysen oder Elektroenzephalografie (EEG) sowie subjektive Befragungen angewandt wurden, um den Müdigkeitsgrad zu bestimmen, stellen diese Verfahren in der Praxis oft Grenzen dar. Insbesondere die im Labor eingeschränkten Anwendungsmöglichkeiten und die fehlende Möglichkeit zuverlässiger Echtzeitdaten durch Befragungen begründen den Bedarf nach neuen Ansätzen. Der von der UCLA entwickelte Sensor bietet hier eine Lösung. Er greift auf den mentalen Zustand der Müdigkeit ein, der durch vielfältige Faktoren wie Stress, Schlafmangel, erhöhte Aktivität oder andere Einflüsse ausgelöst werden kann.

Der Sensor selbst besteht aus einer leitfähigen Goldspule, die auf einem dünnen, thermoplastischen Elastomer aufgebracht ist, welches wiederum mit einer magnetoelastischen Folie überzogen ist, die winzige Magnetpartikel enthält. Dieser pflasterartige Sensor wird auf dem Augenlid befestigt und ermöglicht durch seine Konstruktion eine präzise Erfassung der Blinzelschwingungen. Beim Blinzeln entstehen durch die Bewegung des Auges hochpräzise elektrische Signale, die durch Magnetfeldschwankungen aufgrund der Magnetoelastizität der Folie induziert werden. Diese Signale können dann analysiert und ausgewertet werden, um den Grad der Ermüdung zu bestimmen. Ein entscheidender Vorteil dieser Technologie liegt in ihrer drahtlosen und autarken Funktionalität, da der Sensor keine externe Stromversorgung benötigt. Dies eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Alltag und ermöglicht eine unkomplizierte Integration in verschiedene Lebensbereiche. Durch die Verwendung spezifischer Materialien konnte der Sensor trotz seiner hohen Sensitivität und Funktionalität extrem dünn und flexibel gestaltet werden.

Die Forscher betonen zudem das Potenzial der magnetoelastischen Technologie über den Bereich der Müdigkeitserfassung hinaus. Anwendungsgebiete in anderen medizinischen Bereichen zeichnen sich ab, wie beispielsweise die Pulswellenüberwachung, die Ermöglichung von Sprachkommunikation ohne Stimmbänder oder eine kontinuierliche Überwachung von Atem und Herzrhythmus. Die UCLA-Forscher planen, zukünftig verstärkt an der Weiterentwicklung dieser Technologie zu arbeiten, um ihr vielfältiges Anwendungspotenzial in der Medizin voll auszuschöpfen.

Schlagwörter: UCLA + University of California Los Angeles + EEG

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