有些婴儿尿湿后，大人要马上去换尿布，而有些婴儿不会有太大感觉，长时间不换也不会哭闹。但是如果尿布长时间不换，湿尿布可能会导致婴儿皮疹，这对于孩子和家长来说都不是什么好事。
目前，麻省理工学院的研究人员开发了一种 “智能” 尿布，它装有潮湿传感器，可以在婴儿尿湿时立即提醒看护人换尿布。当传感器检测到尿布中的潮湿信号时，它会将信号传送给附近的接收器，接收器会将该换尿布的信息发送到看护人的手机或电脑上。
该传感器由一个无源 RFID 标签组成，它安装在高吸水性树脂层下方，很多尿布都用这种水凝胶材料来吸水。水凝胶湿润时会膨胀且轻微导电，这一特性可以启动 RFID 标签，将无线电信号发送到 1 米之内的 RFID 信号接收器上。
研究人员表示，这一设计首次利用了水凝胶的天然特性，并通过 RFID 标签发送换尿布信号。RFID 标签的制造成本不足 2 美分，是其他智能尿布的平价替代技术。
随着技术的不断发展，智能尿布还可能用于记录和识别便秘或失禁等健康问题。新型传感器可以在护士照顾新生儿或同时护理多名婴儿时提供有效的帮助。
麻省理工学院 AutoID 实验室的助理研究员潘库里 · 森认为，这种传感器也可应用于成人尿布，有些病人可能由于失去知觉或者难以启齿而无法及时更换尿布，智能尿布能有效解决这个问题。
“尿布不仅是婴儿用品，老年人以及卧床不起和生活不能自理的病患都离不开它，”森表示。“在病人比较集中的医院，智能尿布可以及时提醒看护人为病患更换尿布。”
“智能尿布可以有效地防止皮疹以及老年人和婴儿的尿路感染，”智能尿布研发人员，麻省理工学院机械工程系的研究生赛 · 尼德林 ·R· 坎达雷迪表示。
潘库里 · 森、坎达雷迪、拉胡尔 · 巴塔查亚和桑杰 · 沙玛等其他麻省理工学院的同事，以及来自密歇根州立大学的约书亚 · 西格尔在 IEEE Sensors 杂志上发表了他们的研究成果。
标签感应
很多成品尿布的外部边缘都带有条状的湿度指示器，当尿布变湿时，指示器颜色会发生变化，但是这种材料需要透过很多层才能检测到尿布的湿润情况。
智能尿布研发公司正在开发无线或蓝牙湿度传感器，而外部信号接收设备需要笨重的电池提供动力才能与电脑互联。这些传感器可重复使用，看护人在使用前需将其取下并清洗干净，再将其安装在新的尿布上即可。森预计，这种尿布传感器零售价会超过 40 美元。
相比较而言，RFID 标签成本较低，而且是一次性的，它就像条形码一样，扫完就可以直接作废。沙玛建立的麻省理工学院 AutoID 实验室在 RFID 追踪器的研发方面一直处于领先地位，它的目标是利用 RFID 将现实世界与网络相连接。
传统的 RFID 标签由两部分构成：用于反向散射射频信号的天线以及存储标签信息的 RFID 芯片，芯片里面会储存使用标签的特定产品信息。RFID 标签不需要安装电池；它们可以通过 RFID 信号接收器发出的无线电波获取能量。当 RFID 标签获取到这种能量时，天线就会激活 RFID 芯片，芯片会调整无线电波，并将尿布信号以同一形式传送回接收器中。这就是使用 RFID 标签的产品被识别和跟踪的方式。
沙玛的研究小组不仅可以将 RFID 标签用作无线跟踪器，还可以将其用作传感器。最近，作为麻省理工学院全球产业联盟（MIT-ILP）的一部分，该团队与南美的尿布制造商 Softys 展开了合作，共同研究如何将 RFID 标签用作价格低廉的一次性尿布传感器。为了了解尿布制造的机械原理和组件，研究人员探访了该公司的一家工厂，回去以后，他们设计出了一种可用于尿布制造的 RFID 传感器。 
智能标签，就是你了
他们设计的传感器安装在普通尿布的最底层。该传感器为领结状，中间是一个 RFID 芯片，两边的三角形由高吸水性水凝胶（hydrogel super absorbent polymer，简称 SAP）构成。
理论上讲，SAP 是一种绝缘材料，不具导电性。但是研究人员发现，水凝胶变湿时会产生导电性。虽然它的导电性很弱，但足以识别周围的无线信号，其中就包括 RFID 接收器发出的无线信号。这种相互作用产生的微弱电流可以启动传感器芯片，并作用于整个 RFID 标签，电流可以调整无线电波，并将携带信息的电波发送回接收器，这样我们就可以知道该换尿布了。
研究人员发现，在传感器中添加少量的铜可增加其导电性，这种方法可以将传感器与信号接收器的作用范围扩大到 1 米以上。
为了测试传感器性能，研究人员在婴儿尿布的底层安装了 RFID 标签，给仿真婴儿娃娃穿上，并在其中填充了导电性类似于人类体液的盐水。他们调整了仿真娃娃与 RFID 信号接收器的距离，并测试了平躺或直立等各种坐姿方向。研究发现，当尿布完全湿润时，传感器可以在 1 米范围内与信号接收器产生作用。
森认为可以将连网的 RFID 信号接收器放在婴儿房间检测尿布湿润情况，它可以将需要换尿布的信息发送到看护人的手机或电脑端。她表示，老年患者也需要这种智能尿布，而且小型 RFID 信号接收器还可以安装在手杖和轮椅等辅助设备上，为他们提供更多的服务。
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责编：高潭清
参考：
http://news.mit.edu/2020/smart-diaper-rfid-notify-caregiver-0214
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