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如果你曾經夢想過睡個好覺，那麼有一天你的答案可能就在你的睡衣產生的數據中。研究人員已經開發出一種嵌入自供電傳感器的睡衣，這種睡衣可以提供不影響使用者睡眠的情況下連續監測心跳、呼吸和睡眠姿勢的功能——這些都是影響一個人睡眠質量的因素。這種“智能”服裝可以爲普通人以及臨牀醫生提供有用的信息，幫助他們改善睡眠模式。

研究人員今天將在2019年春季美國化學學會(ACS)全國會議暨博覽會上展示了他們的研究結果。“我們的智能睡衣克服了許多技術上的挑戰，”領導團隊的安德魯博士說：“我們必須將傳感元件和便攜式電源整合到日常服裝中，同時保持我們熟悉的衣服和麪料的重量、手感、舒適度、功能和耐用性。作爲一件貼身的睡衣，我們不能讓這些元件會影響使用者的睡眠，我們還與計算機科學家和電氣工程師合作，處理來自傳感器的無數信號，這樣我們就有了清晰易懂的信息。”

美國國立衛生研究院(National Institutes of Health)表示，充足的高質量睡眠可以幫助人們抵禦壓力、感染以及多種疾病，如心臟病、腎病、高血壓和糖尿病。研究發現，高質量的睡眠還能提高精神敏銳度，提高決策能力。然而，大多數人都沒有得到足夠的睡眠——或者睡眠質量不佳。

美國國家睡眠基金會(National Sleep Foundation)估計，睡眠行業正在蓬勃發展，2017年收入近290億美元。儘管一些智能牀墊製造商聲稱，這種產品可以感知運動並推斷睡眠姿勢，但它們不能向睡眠者提供詳細信息，也不能隨身攜帶。佩戴在手腕上的商業電子腕帶可以提供心率信息，並監測佩戴者的總睡眠時間。但到目前爲止，還沒有一種典型的消費者可以用來監測睡眠時的姿勢、呼吸和心臟信號。

智能睡衣的關鍵是一個叫做反應氣相沉積的過程。安德魯博士還表示：“這種方法允許我們合成一種聚合物，同時將其直接沉積在織物上，形成各種電子元件，最終形成集成傳感器。”“與大多數電子可穿戴設備不同的是，蒸汽沉積的電子聚合物薄膜具有良好的耐洗耐磨性能，並且能夠承受機械要求很高的紡織生產流程。”

麻省大學阿姆赫斯特分校的研究小組將其命名爲“菲加瑪”(Phyjama)，它有五個帶有傳感器的分散的紡織品補丁。這些補丁是相互連接使用鍍銀尼龍線屏蔽在棉花。每一塊貼片上的電線都連接在一塊鈕釦大小的印刷電路板上，電路板的位置與睡衣按鈕相同。數據通過一個小型藍牙發射器無線發送到接收器，這個發射器是按鈕電路的一部分。

該服裝包括兩種類型的自供電傳感器，可以檢測“彈道運動”或壓力變化。其中四個貼片是壓電式的。它們能檢測到恆定的壓力，比如牀對人體的壓力。這些首次使用的貼片被用在了睡眠法的不同部位，因此研究人員可以確定睡眠姿勢。然而，這種類型的傳感器無法捕捉到心臟跳動時微弱的壓力。摩擦電貼片可以檢測壓力的快速變化，比如心臟的物理跳動，從而提供心率信息。這是第一次有這樣的傳感器被用來探測來自心臟的微小彈道信號。

安德魯的團隊已經在志願者身上測試了這種衣服，並獨立驗證了傳感器的讀數。他們還申請了Phyjama的專利。在安德魯與一家製造商合作後，她估計該產品可能在兩年內上市，售價在100至200美元之間。

目前，該團隊正致力於將這項技術推廣到可穿戴電子傳感器上，這些傳感器可以檢測步態，並向監視器發送反饋，以幫助防止摔倒。安德魯斯說，這個應用程序可以在養老院和退休中心等場所使用。