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移动世界。
解锁运动中肌肉的奥秘

自然亚洲材料,doi: 10.1038/s41427-019-0183-1

三十多个人可能已经注意到,曾经轻松的体育活动需要更多的努力......和更多阿司匹林。即使是最平凡的任务也可以伤害肌肉。但是,想象一下可以衡量肌肉在执行这些任务时如何工作的设备。当您禁止肌肉痉挛时,该设备可以帮助您纠正手放置位置;或者,几乎不可检测的传感器可以告诉你你在工作或健身房举手时紧紧地拉紧你的背部。这些信息可以帮助您防止未来的伤害。由被称为Kirigami的日本纸切割技术的新的,微薄的贴片 - 可能是实现这一现实的第一步。

日本科学家已经使用kirigami-inspired技术做一个贴片来测量肌肉活动。贴片进行一种叫做表面肌电图(SEMG)的测试——从身体外部观察肌肉活动可以追溯到20世纪20年代但一直受到笨拙技术的限制。这些科学家已经将该设备缩小到几平方英寸,也就是千分之几毫米厚。

常规的肌电图(EMG)——测量肌肉发出的电脉冲——可以在体内用特殊的针进行。但是想象一下,当你试图模仿你的工作或运动的动作时,针扎在你的手臂或躯干上——你会感觉像猛鬼追魂

SEMG让医生在没有侵犯的情况下观察你。然而,传统的SEMG设备使用了粘贴电极,这也不方便现场使用。通常,即使是最薄的电极也必须连接到电源,导致大多数SEMG器件是刚性和笨重的。

日本早稻田大学的Kento Yamagishi博士和他的同事在他们最新的研究报告中写道:“传统上,表面肌电信号是通过连接在皮肤表面的小电极,并通过电线连接到放大器来记录的。发表的研究。“然而,这些设备限制了自由移动。”

因此,日本团队设计了一个新的设置来解决这些问题。在其装置中,导线夹在两个垫层之间,并且整个东西小于400纳米厚。

研究团队使用棒球投手 - 谁执行重复,高能量运动 - 以测试其原型。Yamagishi的团队将他们的补丁粘在投手的手掌上,将柔性电线运行到最小的蓝牙电源,从投手的运动范围内。Yamagishi的装置与皮肤变形,这意味着它可以自然地弯曲并与手掌移动 - 最困难的表面之一。

这个补丁可以改善大量的情况,其中“机械不匹配”困惑的医生和物理治疗师。

“由于弹性Kirigami布线系统,贴片,蓝牙模块和两个EMG传感器的灵活性,可拉伸性和耐用性在没有脱离或破裂的皮肤上保持安全,”团队写道。“弹性Kirigami补丁是一种有效的电气设备和人体之间机械失配的解决方案。”

事实上,补丁可以改善大量情况,即“机械不匹配”困惑的医生和物理治疗师。

SEMG正在增长运动员的普及。但历史上,它的主要用途一直是常规的人疗法。这种肌肉测试可以帮助避免疲劳伤害,帮助研究和治疗肌肉麻痹,缩小范围引起背部疼痛。它可以帮助办公室工人更好的预防重复性劳损。随着技术的进步和成本的降低,表面肌电真的适合每个人。

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