對于某些嬰兒來說，尿布濕了會立即改變他們的需求，而另一些嬰兒則可能不會感到不適，很樂意長時(shí)間在潮濕的貨物周圍拖拉，而不會抱怨。但是，如果尿布穿得太久，濕尿布會導(dǎo)致皮疹疼痛，并給嬰兒和父母帶來痛苦。

現(xiàn)在，麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種嵌入了濕度傳感器的“智能”尿布，當(dāng)尿布濕時(shí)，它可以提醒護(hù)理人員。當(dāng)傳感器檢測到尿布中的濕氣時(shí)，它會向附近的接收器發(fā)送信號，接收器又可以向智能手機(jī)或計(jì)算機(jī)發(fā)送通知。

該傳感器由一個(gè)無源射頻識別(RFID)標(biāo)簽組成，該標(biāo)簽放置在一層高吸收性聚合物的下方，該聚合物是尿布中通常用來吸收水分的一種水凝膠。當(dāng)水凝膠濕潤時(shí)，材料膨脹并變得略微導(dǎo)電-足以觸發(fā)RFID標(biāo)簽向不超過1米遠(yuǎn)的RFID閱讀器發(fā)送無線電信號。

研究人員說，該設(shè)計(jì)是水凝膠作為一種功能性天線元件的首次展示，該功能性天線用于使用RFID在尿布中進(jìn)行濕度傳感。他們估計(jì)該傳感器的制造成本不到2美分，使其成為其他智能尿布技術(shù)的低成本，一次性替代品。

隨著時(shí)間的流逝，智能尿布可能有助于記錄和識別某些健康問題，例如便秘或失禁的跡象。新傳感器對于在新生兒科工作并一次照顧多個(gè)嬰兒的護(hù)士特別有用。

麻省理工學(xué)院AutoID實(shí)驗(yàn)室的研究助理Pankhuri Sen認(rèn)為，該傳感器還可以集成到成人尿布中，以適應(yīng)那些可能不知道或太尷尬以至于無法自我報(bào)告需要更換的患者。

森說：“尿布不僅用于嬰兒，還用于人口老齡化或臥床不起而無法照顧自己的患者。”“在這些情況下，通知護(hù)理人員患者(特別是多床醫(yī)院中的患者)需要更換很方便。”

麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系的研究生Sai Nithin R. Kantareddy補(bǔ)充說：“這可以防止皮疹和某些感染，例如老年人和嬰兒人群的尿路感染。”

Sen，Kantareddy及其在MIT的同事，包括Rahul Bhattacharryya和Sanjay Sarma，以及密歇根州立大學(xué)的Joshua Siegel，今天都在IEEE傳感器雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。Sarma是麻省理工學(xué)院開放學(xué)習(xí)的副總裁，同時(shí)也是Fred Fort Flowers和Daniel Fort Flowers的機(jī)械工程教授。

貼紙感

許多現(xiàn)成的尿布都帶有條狀的濕度指示器，這些條沿尿布的外部打印，在弄濕時(shí)會變色-這種設(shè)計(jì)通常需要脫下多層衣服才能看到實(shí)際的尿布。

尋求智能尿布技術(shù)的公司正在考慮采用無線或藍(lán)牙技術(shù)的濕度傳感器，其附著在尿布外部的設(shè)備以及笨重的電池可為與互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程連接供電。這些傳感器設(shè)計(jì)為可重復(fù)使用，需要護(hù)理人員在將傳感器連接到每個(gè)新尿布之前將其卸下并清洗。森估計(jì)，目前正在研究用于智能尿布的傳感器，零售價(jià)超過40美元。

相比之下，RFID標(biāo)簽是低成本且可拋棄的，并且可以像條形碼標(biāo)簽一樣以單個(gè)標(biāo)簽卷的形式進(jìn)行打印。由Sarma建立的MIT的AutoID實(shí)驗(yàn)室一直處于RFID標(biāo)簽開發(fā)的最前沿，其目標(biāo)是使用它們將我們的物理世界與Internet連接起來。

典型的RFID標(biāo)簽具有兩個(gè)元素：一個(gè)用于使射頻信號反向散射的天線，以及一個(gè)存儲標(biāo)簽信息的RFID芯片，例如標(biāo)簽所粘貼的特定產(chǎn)品。RFID標(biāo)簽不需要電池。它們接收RFID閱讀器發(fā)出的無線電波形式的能量。當(dāng)RFID標(biāo)簽拾取到這種能量時(shí)，其天線會激活RFID芯片，該芯片調(diào)整無線電波并將其信息編碼在電波內(nèi)，從而將信號發(fā)送回閱讀器。例如，這就是識別和跟蹤帶有RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品的方式。

Sarma的小組一直在使RFID標(biāo)簽不僅可以用作無線跟蹤器，還可以用作傳感器。最近，作為麻省理工學(xué)院工業(yè)聯(lián)絡(luò)計(jì)劃的一部分，該團(tuán)隊(duì)與位于南美的尿布制造商Softys開始了一項(xiàng)合作，以研究如何將RFID標(biāo)簽配置為尿布中的低成本，一次性濕度檢測器。研究人員參觀了該公司的一家工廠，以了解涉及尿布制造的機(jī)械和組件，然后回到麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)一種可以合理地集成在尿布制造過程中的RFID傳感器。