Graphene textiles towards soft wearable interfaces for electroocular remote control of objects
Elektrookülar nesne kontrolünde grafen tekstil arayüz kullanımı
- Tez No: 556780
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KAYA YAPICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Göz hareketlerinin incelenmesi ve bu hareketlerle beraber ortaya çıkan biopotansiyellerin ölçümü, klinik ıslak elektrotların kısıtlamalarının çözülmesi halinde mobil insan bilgisayar etkileşiminde (HCI) ve kişiye özel tıp uygulamalarında artan bir kullanım bulabilir. Bu çalışma klinik elektrotların elektro okülografideki (EOG) kısıtlamalarını çözmek üzere, grafen bazlı iletken tekstillerin ilk defa kullanılmasını ve özelliklerinin belirlenmesini içermektedir ve bu işlem özel tasarlanmış bir gömülü göz izleyici donanımını kullanılmıştır. Bu kendi kendine yeten giyilebilir cihaz, entegre tekstil elektrotlara sahip bir kafa bandından ve Bluetooth üzerinden uzak bir cihaza veri aktarabilen gerçek zamanlı sinyal işlemeli küçük pille çalışan bir donanımdan oluşmakta. Jelsiz, esnek ve kuru grafen elektrotun uygunluğu deneysel olarak ıslak gümüş/gümüş klorür (Ag/AgCl) elektrotlar ile karşılaştırılarak gösterilmiştir. Farklı katılımcılarla yüz saniye boyunca eş zamanlı ve asenkron olarak tekrar edilen ölçümler sırasıyla %87 ve %91'e varan korelasyonlara ulaştı. Ek olarak otamatik göz hareketi tespit algoritması geliştirildi ve böylece grafenli göz hareketi sensörünün HCI kontrol elemanı olarak kullanılabileceği deneysel olarak gösterildi. On bir farklı göz hareketi biçiminin %85 ve %100 arasında değişen başarılı tespit oranı, önerilen algoritmanın grafen bazlı EOG ölçüm ve HCI uygulamalarındaki kullanılabilirliğini gösterdi. Burada öne çıkarılan sistem seviyesinde ve bütünsel dizayn yaklaşımları gelişmiş EOG sistemlerinin ilerlemesinde faydalı olması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Study of eye movements (EMs) and measurement of the resulting biopotentials, referred to as electrooculography (EOG), may find increasing use in applications within the domain of activity recognition, context awareness, mobile human-computer interaction (HCI) applications, and personalized medicine provided that the limitations of conventional“wet”electrodes are addressed. To overcome the limitations of conventional electrodes, this work, reports for the first time the use and characterization of graphene-based electroconductive textile electrodes for EOG acquisition using a custom-designed embedded eye tracker. This self-contained wearable device consists of a headband with integrated textile electrodes and a small, pocket-worn, battery-powered hardware with real-time signal processing which can stream data to a remote device over Bluetooth. The feasibility of the developed gel-free, flexible, dry textile electrodes was experimentally authenticated through side-by-side comparison with pre-gelled, wet, silver/silver chloride (Ag/AgCl) electrodes, where the simultaneously and asynchronous recorded signals displayed correlation of up to ~87% and ~91% respectively over durations reaching hundred seconds and repeated on several participants. Additionally, an automatic EM detection algorithm is developed and the performance of the graphene-embedded“all-textile”EM sensor and its application as a control element toward HCI is experimentally demonstrated. The excellent success rate ranging from 85% up to 100% for eleven different EM patterns demonstrates the applicability of the proposed algorithm in wearable EOG-based sensing and HCI applications with graphene textiles. The system-level integration and the holistic design approach presented herein which starts from fundamental materials level up to the architecture and algorithm stage is highlighted and will be instrumental to advance the state-of-the-art in wearable electronic devices based on sensing and processing of electrooculograms.
Benzer Tezler
- Evaluation of the effect of sodium dodecyl sulfate and sand on graphene for the removal of arsenic in contaminated waters
Kontamine sulardan arsenik uzaklaştırılmasında sodyum dodesil sülfat ve kumun grafen üzerindeki etkilerinin incelenmesi
BEATRIZ ELENA CORREA ARIAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. MOİZ ELNEKAVE
- Bor ile güçlendirilmiş aerojel tabanlı süperkapasitörlerin geliştirilmesi
Development of boron reinforced aerogel based supercapacitors
KHAYAL MAMMADOV
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNEM ORTABOY SEZER
DOÇ. DR. YEŞİM MÜGE ŞAHİN
- Boyarmadde adsorpsiyonunda poliviniliden florür-grafen oksit kullanımı
Usage of polyvinylden fluoride-graphen oxide in dyeing adsorption
ASLIHAN AKDENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZAN KARAPINAR
- Graphene textile smart clothing for wearable cardiac monitoring
Giyilebilir kardiyovasküler takip için grafen tekstil tabanlı akıllı giysi
GİZEM ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KAYA YAPICI
- Fabrication of graphene-coated flexible and conductive cotton fabrics
Grafen kaplı esnek ve ı̇letken pamuklu kumaşların üretı̇mı̇
SAMIR ABDUL SALAM SAAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik MühendisliğiBahçeşehir ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. AMİR NAVİDFAR