Учёные создали датчик, который фиксирует дыхание и речь через кожу

Исследовательская группа Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) разработала носимый датчик, способный регистрировать физиологические вибрации тела человека в диапазоне частот от 80 до 5000 Гц. Работа опубликована в первом выпуске журнала Nature Sensors в 2026 году.

В основе устройства — совмещение двух принципов измерения: пьезоэлектрического и ёмкостного. Пьезоэлектрический материал генерирует электрический заряд при механическом воздействии и одновременно питает ёмкостный компонент, который фиксирует сигнал через изменение расстояния между электродами. Это исключает необходимость во внешнем источнике питания.

Вибрационная диафрагма круглой формы опирается на четыре опорных элемента звездообразной конфигурации. Пространство между опорами обеспечивает свободную циркуляцию воздуха, что не препятствует колебаниям диафрагмы и позволяет размещать датчики с высокой плотностью на ограниченной площади.

Минимальный порог чувствительности устройства составляет 0,01 g. При размещении на коже шеи датчик фиксировал вибрации голосовых связок, достаточные для распознавания речи, дыхания и кашля. При контакте со звуковоспроизводящей поверхностью устройство функционировало как контактный микрофон.

Существующие аналоги не обеспечивают равномерной чувствительности в широком частотном диапазоне и снижают точность измерений при контакте с потом или кожей. Разработанный датчик сохраняет стабильные характеристики в реальных условиях эксплуатации, что расширяет возможности его применения в носимой медицинской электронике.