Ils ont créé un masque intelligent pour communiquer avec les patients en état végétatif

Le système qui a été créé est capable de décoder les schémas respiratoires de l'utilisateur et de traduire ces signaux en code Morse afin d'établir la communication. Le projet a été mené par des chercheurs de l'université de Zhengzhou et a été publié sur le site spécialisé Nano Research .

Le produit consiste en un nanogénérateur triboélectrique (TENG) piloté par la respiration qui agit comme un capteur pour l'expression du langage qui se produit à travers la respiration humaine.

L'effet triboélectrique se produit lorsque deux surfaces se frottent et que l'une transfère des électrons à l'autre ou les charge électriquement. Cela se produit, par exemple, lorsqu'un peigne est passé dans les cheveux. Les nanogénérateurs triboélectriques tirent parti de ce principe pour alimenter des capteurs miniatures.

Un TENG est généralement constitué de différentes couches : une pour libérer les électrons, une autre pour les retenir et la dernière pour les prendre. À son tour, il y a une quatrième couche qui fonctionne comme une batterie et est utilisée pour alimenter l'appareil avec le courant généré.

Ces TENG alimentés par la respiration ont jusqu'à présent été utilisés pour surveiller la respiration des patients ou contrôler les appareils électriques. Les chercheurs ont cherché à utiliser cette technologie existante et à lui donner une utilisation appliquée en communication.

Ils sont partis de l'hypothèse que les patients avaient des schémas respiratoires différents et que ces informations pouvaient être compilées et interprétées comme une forme de langage. De cette manière, ils ont cherché à créer un pont entre le patient et son environnement pour parvenir à la communication.

Dans le cas de ce développement, le TENG est intégré au masque. L'appareil est fabriqué à partir de résine d'impression 3D et utilise du papier très fin, imprimé avec des nanotubes de carbone (NTC). Le papier est fixé dans un canal par un minuscule fil de cuivre, qui permet à son autre extrémité de se balancer librement.

Lorsqu'une personne porte le masque et que le flux d'air de la respiration traverse ce canal, le papier imprimé se déplace, générant un contact et une séparation continus avec la paroi du canal de résine. Des charges triboélectriques sont produites par cette oscillation, du fait des différentes capacités d'attraction électronique entre les NTC et la résine.

Ces charges agissent comme des signaux qui peuvent encoder des informations, tout comme les télégraphes électriques qui transmettaient le code Morse le faisaient au 19e siècle.

Ainsi, lorsque le patient porte ce masque, le TENG peut produire des signaux électriques en réponse au flux d'air de la respiration. Le système est capable de reconnaître différents types de respiration humaine en tenant compte des intensités, des longueurs et des fréquences.

Ces données sont prises par le système et traduites en code Morse. Ces informations sont ensuite affichées sur un écran afin que d'autres utilisateurs puissent ainsi établir une communication avec le patient.

Les développeurs soulignent que les appareils conventionnels tels que les téléphones portables, les tablettes ou les ordinateurs peuvent aider certains patients à communiquer, mais ils ne suffisent pas pour ceux qui perdent leurs capacités de mobilité physique et sont alités dans des unités de soins intensifs ou même dans un état végétatif. Ce sont eux qui sont visés par cette solution.

" Par rapport aux dispositifs d'expression linguistique conventionnels, ce système peut extraire des informations subjectives sur une personne à partir de comportements respiratoires et générer le texte linguistique correspondant, qui n'est pas basé sur des voix ou des mouvements physiques", est-il souligné dans la publication faite par les chercheurs.

Il a été possible de tester la viabilité de l'appareil, maintenant la prochaine étape consiste à faire les ajustements nécessaires pour poursuivre ce développement et évaluer la possibilité de le lancer sur le marché.

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