“我试过新的人工智能睡衣,虽然很紧,但可以挽救婚姻。”
磨牙、打鼾、喘气、咬紧下巴和窒息——这个国家长期受苦的伙伴们正在被吵闹的口呼吸者、打鼾者(我仍然把这归咎于我的哈巴狗)或那些有更严重的睡眠障碍,如睡眠呼吸暂停症的人弄得晚上睡不着觉。
在“睡眠意识周”(Sleep Awareness Week)期间,我参观了剑桥大学(University of Cambridge)科学园区的一个实验室,见到了一组工程学博士生和他们的教授,他们一直在努力研究一项使用神奇材料石墨烯的发明,这项发明也可能降低离婚率。
工程系的研究主任Luigi G. Occhipinti和他的三名25岁的聪明学生唐晨宇(Chenyu Tang)、张子博(Zibo Zhang)和易文天(Wentian Yi)发明了世界上第一个人工智能驱动的智能服装技术,用于语音和呼吸监测——对我们这些没有工程学博士学位的人来说,这是人工智能。
我们当中有谁没有下载过打鼾应用程序来监控我们自己的夜间噪音,或者记录下他们打鼾的同伴作为证据呢?我承认我自己也试过一次,并惊恐地发现我在晚上有“史诗般的打鼾”发作。
然而,当我再听录音时,我意识到那天晚上有两个罪魁祸首——我轻柔的鼾声和我的哈巴狗博扎猛烈的鼾声。我坚持这个说法。
在这一点上,剑桥工程师的人工智能睡衣不能治愈打鼾的伴侣,但它们可以准确地确定他们的睡眠模式,甚至可以判断他们是用鼻子还是嘴呼吸,是否打鼾,是否有磨牙症,或者更重要的是,是否患有严重的睡眠障碍,如睡眠呼吸暂停和阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)。
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前电台2台DJ佐伊·鲍尔公开表示,她的磨牙症导致她的下巴疼痛和头痛,这是由于她在晚上咬牙引起的。我也有这种病,但我不指望在我十几岁的孩子离开家之前,这种病会被治愈。
该团队在剑桥市中心外的剑桥石墨烯中心展示了他们的世界上第一个原型,这是一座最先进的建筑,学术界和工业科学家都在这里研究这种耐用而灵活的未来主义物质的用途——从保护航天器到触摸屏等日常用途。
这种物质是从矿物石墨中提取出来的,由纯碳制成,它由一层原子组成,这些原子非常坚固、柔韧、导电。正是这种超灵敏的导电性是Luigi教授工作的关键,就像所有好的发明一样,实际上是在另一个项目中发现的。

西沃恩挤进了人工智能睡衣的原型(图片:菲尔·哈里斯)

先进的剑桥石墨烯中心(图片:菲尔·哈里斯)
56岁的路易吉解释说:“最初的想法是为那些失去说话能力的人开发一种智能颈链装置——喉咙部位的单个传感器。”
“我们试图研究石墨烯在柔性织物中受到应变时的特性,我们发现该设备在拉伸时在纺织品表面产生我所说的‘微裂纹’。
“这是完全可逆的,也是石墨烯织物传感器电阻变化的机制。”
“当人们说话时,他们使用喉部肌肉,使用这种纺织品,我们可以解码振动,并通过这些超灵敏的传感器以非常高的精度将它们翻译成文字。”但我们的颈链非常敏感,甚至可以区分呼吸的类型。”
就在这个时候,团队找到了他们的灵感。“与医生交谈后,我们意识到,不健康的呼吸会导致几种情况,影响到很多人。”
理想情况下,每个人都应该用鼻子呼吸,尤其是晚上睡觉的时候,因为这样可以减少打鼾或睡眠呼吸暂停的风险。鼻腔呼吸也可以过滤过敏原,帮助膈膜更有效地运动,并允许更深的呼吸。
然而,用嘴呼吸和打鼾的人,以及那些有更严重睡眠障碍的人,如睡眠呼吸暂停,患严重健康问题的风险更大。
除了被驱逐到空房间睡觉的侮辱之外,睡眠中断不仅会导致慢性疲劳,还会导致其他一系列健康问题,从体重增加到高血压和心血管疾病。

Wentian向Siobhan展示了石墨烯材料在显微镜下的“微裂纹”扫描图(图片:菲尔·哈里斯)
目前,有睡眠问题的人在睡眠诊所排队等候的时间很长,然后必须在医院过夜,接受一项睡眠研究——即所谓的多导睡眠描记术——这项研究需要与一项诊断测试相连接,该测试可以监测患者在努力入睡时的身体功能。
但剑桥大学的工程团队已经设计出一种轻便而灵活的衣服,用一件简单的柔软可伸缩的睡衣取代了大多数的电线和机器。
“我们想到了将传感器集成到睡衣上的想法,这种睡衣可以用最少的电线来检测睡眠模式,即使它在脖子上移动,它仍然会传输信息。”
路易吉用丝网印刷在织物上的石墨烯墨水指着脖子上的黑色圆圈。“这是一个带有石墨烯传感器的六通道设备,它可以捕捉喉咙里呼吸时的微振动,而银轨则传导并提取信息。”
目前的原型服装看起来有点像20世纪80年代休闲服装中经典的Fila或Sergio Tacchini卷领,当然,当它被生产出来用于一般用途时,它的尺寸需要稍微大一点——我试着穿上它时,差点把它挤到头上,但它非常舒适。
他继续说道:“然后,来自信号的数据会被我们称为Sleepnet的智能人工智能模型实时处理和分析。”“然后,这些信息可以与医生共享,医生将解释结果,并在本地或远程治疗患者。”
研究原型仍在开发中,但路易吉教授认为它不仅可以用于医院,还可以在家里为病人进行个性化监测。他补充说:“很难估计它未来的价格,但建造我们的原型机的成本不到50英镑,所以它肯定是负担得起的。”
我们已经习惯了健身手表和活动跟踪,现在我们看到这些智能睡眠监测仪与血压监测仪和手指脉搏血氧仪一起出现在Boots的货架上只是时间问题。任何能让病人远离医院的数字医疗设备都是一件好事,因为它能节省时间和成本。
在挪威,由于有大量的偏远岛屿,病人可以通过预防性的连接护理来控制自己的健康,当我们的卫生部长韦斯·斯特里廷(Wes Streeting)努力挽救摇摇欲坠的NHS时,这种智能监控有望成为治疗方法的一部分。