Команда исследователей из Технологического института Джорджии разработала неинвазивный сенсор в чипе, который записывает данные о сердцебиении, частоте дыхания и звуках легких. Он даже отслеживает физическую активность владельца, например ходьбу. Сигналы записываются синхронно, что потенциально дает медицинским работникам подробный обзор сердца и легких пациента.
Чип размером с божью коровку действует как высокотехнологичный электронный стетоскоп в сочетании с акселерометром и называется контактным микрофоном акселерометра. Он обнаруживает вибрации, которые поступают изнутри тела, и фильтрует отвлекающие шумы извне, такие как звуки, исходящие от воздуха. Произведенные таким образом звуки анализируются, чтобы получить подробную информацию о пациенте.
Устройство чувствительно к звукам, исходящим изнутри тела, и улавливает полезные вибрации даже через одежду. Чип имеет два тонких слоя кремния с промежутком 270 нм, каждый из которых несет небольшое напряжение, которое дает ему чувствительные возможности. Вибрации от движений тела и звуки посылают волны давления через чип, которые слегка изменяют напряжение и создают читаемые электронные сигналы.
Датчик представляет собой микросхему, настроенную на вибрации, а рядом с ней находится электронная микросхема, называемая схемой преобразования сигнала, которая преобразует сигналы микросхемы датчика в структурированные считывания. Пока чип тестировался на людях, он с большой четкостью записывал различные сигналы от механической работы легких и сердца. Команда планирует прикрепить три или более датчиков к нагрудному ремню для триангуляции сигналов, чтобы точно определить, откуда они исходят внутри тела.
Чип герметизирован внутри вакуумной полости, чтобы потоки воздуха не мешали входящим колебаниям. Это снижает уровень шума до сверхнизкого уровня и дает датчику невероятно широкую полосу пропускания. Для массового производства исследователи использовали разработанный в лаборатории Аязи производственный процесс, называемый платформой Harps + (поли и монокристаллический кремний с высоким соотношением сторон). После этого листы ручного размера были нарезаны до нужного размера.