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ELETTRONICA OGGI 502 - MAGGIO 2022 47 TECH FOCUS FLEXIBLE ELECTRONICS Fig. 3 – Dispositivo flessibile indossabile di rilevamento della pressione (Fonte: Science Direct) di pressione. Inoltre, sensori di pressione piezoelettrici sono stati fabbricati con un metodo basato su transistor GaN ad effetto di campo. Monitoraggio bioelettrico I segnali bioelettrici sono ora ampiamente utilizzati per il monitoraggio delle diagnosi mediche e delle attività umane. I convenzionali segnali bioelettrici associati al corpo umano includono elettrocardiografo (ECG), elettroencefalogramma (EEG), elettromiografia (EMG) ed elettrooculogramma (EOG). L’analisi del segnale ECG è la strategia più utilizzata per la diagnosi continua e non invasiva di diverse malattie cardiopatiche e per valutare l’idoneità fisiologica degli atleti. Per l’acquisizione convenzionale del segnale ECG i sistemi di misura sono generalmente costituiti da più elettrodi di biopotenziale che hanno impedenze di contatto estremamente elevate tra gli elettrodi e la pelle del corpo. Negli ultimi anni, è stata prestata una speciale attenzione ai miglioramenti degli elettrodi per ottenere segnali ECG migliori. In particolare, nuovi materiali e nuovi design strutturali vengono sviluppati rapidamente. La schiuma conduttiva ha ridotto la resistenza superficiale degli elettrodi. Quando le micro-cupole sono state introdotte su un elettrodo flessibile a secco, lemisurazioni dell’impedenza hanno dimostrato che questo elettrodo aveva un’impedenza di contatto pelle-elettrodo inferiore. Gli elettrodi compositi sono stati fabbricati anche per misurazioni ECG a lungo termine; questi elettrodi sono costituiti da una base di polidimetilsilossano, uno strato di nanofili d’argento (AgNW) e uno strato adesivo. Tessuti funzionali e grafene sono stati utilizzati anche per sviluppare elettrodi tessili conduttivi rivestiti di grafene per l’acquisizione di biosegnali specificamente nel monitoraggio cardiaco. Il dispositivo con i nuovi elettrodi tessili rivestiti in grafene è eccellente e in conformità rispetto agli elettrodi convenzionali. I dispositivi elettronici flessibili a livello di dispositivo commerciale sono stati proposti anche per misurazioni ECG. In figura 4 sonomostrati sensori indossabili flessibili basati su nanoparticelle per applicazioni di monitoraggio corporeo. Monitoraggio respiratorio Negli ultimi dieci anni, varie malattie respiratorie, come la sindrome delle apnee notturne, asma cronica e ostruttiva, hanno causato notevoli problemi alla salute umana. La maggior parte delle malattie respiratorie sono di natura cronica e hanno un impatto importante sia sui singoli pazienti sia sulla comunità. Le informazioni sullo stato respiratorio sono di grande importanza in diverse applicazioni mediche. Nella vita reale, lamaggior parte dei dispositivi di monitoraggio respiratorio sono progettati per ottenere il monitoraggio del segnale a lungo termine e la diagnosi delle malattie integrando i vari sensori di base sopra menzionati. Sono stati introdotti molti dispositivi elettronici integrati per il monitoraggio respiratorio. In particolare, per la valutazione della salute personale è stato proposto un materasso flessibile a rilevamento capacitivo composto da un array di sensori multielettrodi. Rispetto al sistema di monitoraggio respiratorio convenzionale, questo dispositivo è in grado di identificare i gesti e i movimenti umani durante il sonno. Il flusso respiratorio è un altro indicatore fisiologico e di solito vienemisurato utilizzando la cannula nasale. Per monitorare in modo non invasivo il flusso respiratorio in tempo reale, è stato fabbricato un sensore di flusso flessibile, che integra monoliticamente quattro resistori di un ponte di Wheatstone. Sono stati inoltre condotti esperimenti per verificare la fattibilità e l’efficacia del monitoraggio e della diagnosi delle malattie respiratorie. Recentemente è stato fabbricato un sensore attivo indossabile autoalimentato basato su un nano-generatore piezoelettrico flessibile. Il sensore autoalimentato può essere utilizzato per monitorare la respirazione umana e i piccoli movimenti muscolari, e per alimentare i dispositivi di riconoscimento vocale. I segnali di uscita elettrici mostrano una buona affidabilità e fattibilità. Inoltre, possono essere monitorati anche i