203 research outputs found
Eco-friendly disposable sensor node for smart diaper applications
No full textThe aging population poses challenges in monitoring incontinence as elderly individuals are often hesitant to seek assistance due to social stigma, resulting in skin and urinary issues. This is especially critical for bedridden or dementia patients who cannot manage hygiene or communicate diaper wetness, resulting in skin rashes, inflammation, and infections. Smart diaper technology proves potential solutions but faces obstacles related to expensive, bulky electronics, battery maintenance, and environmental issues. This thesis presents a novel implementation of an economical, battery-less, sustainable, disposable, and flexible IoT sensor node for smart diapers that enables real-time wetness monitoring. It is designed to identify multiple urination events and quantify voided volumes using harvested green energy from the application, all without imposing additional burden on caregivers.
This work explores the use of printed eco-friendly capacitive sensors on flexible substrates to detect fluid absorption through variations in dielectric permittivity. It also investigates urine-based galvanic cells to harvest energy using printed electrodes on diaper back sheets to power sensor nodes. This battery-less approach addresses challenges like power supply, cost, environmental impact, and caregiver training, enabling continuous operation. This study introduces a novel integration of printed energy-harvesting electrodes and capacitive sensors fulfilling dual functions of energy harvesting and reliable quantification of voided volume while conserving printed materials. The system combines printed elements with ultra-low-power Application Specific Integrated Circuits (ASICs), including a custom capacitance-to-frequency (C2F) converter and frequency-to-digital (F2D) converter, to reliably process and digitize data. A power management unit (PMU) ensures stable operation by regulating the harvested energy. This thesis also explores ASIC frontend using flexible integrated circuit (FlexIC) technology as a sustainable alternative to silicon fabrication, enabling low-cost, flexible on-chip electronics for wearable sensor nodes and expediting development cycles. This advancement promotes biomedical IoT sensors by offering scalable, ecofriendly, and cost-effective healthcare solutions.
The system is validated through in-jar and in-diaper experiments, demonstrating urination events detection, voided volume quantification of as low as 30 ml, and differentiation of intermittent episodes. The harvested energy from voided volumes ≥90 ml is capable of powering ASIC for 6 hours, maintaining a stable 1.1 V output. The integration of printed electronics, energy harvesting, and power-efficient ASICs offers an economical, sustainable solution for smart hygiene products, reducing manual diaper checks, improving caregiver efficiency, and enhancing patient comfort. Future work will focus on AI-based data processing and multi-sensor integration to enhance geriatric and incontinence care diagnostic capabilities. Clinical studies are needed to validate results, alongside further research on parameters like electrolyte and glucose concentrations.navigointi mahdollistakuvilla vaihtoehtoiset kuvauksettaulukot saavutettaviastrukturell navigationalternativa textuella beskrivningar för bildertabeller tillgängligastructural navigationalternative textual descriptions for imagestables accessibl
Novel physiological and metabolic insights into the beneficial gut microbe Faecalibacterium prausnitzii:from carbohydrates to current
No full textZuurstofgevoelige darmbacterie toch in te zetten bij chronisch ontstoken darm UMCG-onderzoeker Tanweer Khan ontwikkelde een formule waarmee de nuttige darmbacterie Faecalibacterium prausnitziii tenminste 24 uur in leven kan blijven buiten het lichaam. Daardoor is deze bacterie wellicht in de nabije toekomst in te zetten als probioticum voor patiënten met een chronisch ontstoken darm. Normaal gesproken sterft de bacterie binnen twee minuten na blootstelling aan lucht. De miljarden micro-organismen in onze darmen vervullen een sleutelrol voor de gezondheid. Veranderingen in de darmflora hangen samen met ziektes, waaronder chronische darmontstekingen. Een van de goede micro-organismen die verdwijnen in een chronisch ontstoken darm is Faecalibacterium prausnitziii, een uiterst zuurstofgevoelige bacterie met belangrijke ontstekingsremmende eigenschappen. Mogelijk kan F. prausnitziii worden gebruikt als probioticum voor behandeling van patiënten met chronisch ontstoken darmen. Probleem is echter dat de bacterie normaal gesproken binnen twee minuten na blootstelling aan lucht sterft. Khan analyseerde eigenschappen van F. prausnitziii. Hij ontdekte dat ze in matig zuurstofbevattende omstandigheden, zoals het darmslijmvlies, goed kunnen groeien door zuurstof te consumeren en zich in een beschermende slijmlaag in te kapselen. Hiervoor gebruikt F. prausnitziii flavines en geoxideerde zwavelverbindingen die in ruime mate in de darm voorkomen. Met deze kennis ontwikkelde Khan een formulering waarmee F. prausnitziii tenminste 24 uur in lucht kan overleven
Novel physiological and metabolic insights into the beneficial gut microbe Faecalibacterium prausnitzii:from carbohydrates to current
No full textZuurstofgevoelige darmbacterie toch in te zetten bij chronisch ontstoken darm UMCG-onderzoeker Tanweer Khan ontwikkelde een formule waarmee de nuttige darmbacterie Faecalibacterium prausnitziii tenminste 24 uur in leven kan blijven buiten het lichaam. Daardoor is deze bacterie wellicht in de nabije toekomst in te zetten als probioticum voor patiënten met een chronisch ontstoken darm. Normaal gesproken sterft de bacterie binnen twee minuten na blootstelling aan lucht. De miljarden micro-organismen in onze darmen vervullen een sleutelrol voor de gezondheid. Veranderingen in de darmflora hangen samen met ziektes, waaronder chronische darmontstekingen. Een van de goede micro-organismen die verdwijnen in een chronisch ontstoken darm is Faecalibacterium prausnitziii, een uiterst zuurstofgevoelige bacterie met belangrijke ontstekingsremmende eigenschappen. Mogelijk kan F. prausnitziii worden gebruikt als probioticum voor behandeling van patiënten met chronisch ontstoken darmen. Probleem is echter dat de bacterie normaal gesproken binnen twee minuten na blootstelling aan lucht sterft. Khan analyseerde eigenschappen van F. prausnitziii. Hij ontdekte dat ze in matig zuurstofbevattende omstandigheden, zoals het darmslijmvlies, goed kunnen groeien door zuurstof te consumeren en zich in een beschermende slijmlaag in te kapselen. Hiervoor gebruikt F. prausnitziii flavines en geoxideerde zwavelverbindingen die in ruime mate in de darm voorkomen. Met deze kennis ontwikkelde Khan een formulering waarmee F. prausnitziii tenminste 24 uur in lucht kan overleven
Novel physiological and metabolic insights into the beneficial gut microbe Faecalibacterium prausnitzii:from carbohydrates to current
No full textZuurstofgevoelige darmbacterie toch in te zetten bij chronisch ontstoken darm UMCG-onderzoeker Tanweer Khan ontwikkelde een formule waarmee de nuttige darmbacterie Faecalibacterium prausnitziii tenminste 24 uur in leven kan blijven buiten het lichaam. Daardoor is deze bacterie wellicht in de nabije toekomst in te zetten als probioticum voor patiënten met een chronisch ontstoken darm. Normaal gesproken sterft de bacterie binnen twee minuten na blootstelling aan lucht. De miljarden micro-organismen in onze darmen vervullen een sleutelrol voor de gezondheid. Veranderingen in de darmflora hangen samen met ziektes, waaronder chronische darmontstekingen. Een van de goede micro-organismen die verdwijnen in een chronisch ontstoken darm is Faecalibacterium prausnitziii, een uiterst zuurstofgevoelige bacterie met belangrijke ontstekingsremmende eigenschappen. Mogelijk kan F. prausnitziii worden gebruikt als probioticum voor behandeling van patiënten met chronisch ontstoken darmen. Probleem is echter dat de bacterie normaal gesproken binnen twee minuten na blootstelling aan lucht sterft. Khan analyseerde eigenschappen van F. prausnitziii. Hij ontdekte dat ze in matig zuurstofbevattende omstandigheden, zoals het darmslijmvlies, goed kunnen groeien door zuurstof te consumeren en zich in een beschermende slijmlaag in te kapselen. Hiervoor gebruikt F. prausnitziii flavines en geoxideerde zwavelverbindingen die in ruime mate in de darm voorkomen. Met deze kennis ontwikkelde Khan een formulering waarmee F. prausnitziii tenminste 24 uur in lucht kan overleven.
Novel physiological and metabolic insights into the beneficial gut microbe Faecalibacterium prausnitzii:from carbohydrates to current
No full textZuurstofgevoelige darmbacterie toch in te zetten bij chronisch ontstoken darm UMCG-onderzoeker Tanweer Khan ontwikkelde een formule waarmee de nuttige darmbacterie Faecalibacterium prausnitziii tenminste 24 uur in leven kan blijven buiten het lichaam. Daardoor is deze bacterie wellicht in de nabije toekomst in te zetten als probioticum voor patiënten met een chronisch ontstoken darm. Normaal gesproken sterft de bacterie binnen twee minuten na blootstelling aan lucht. De miljarden micro-organismen in onze darmen vervullen een sleutelrol voor de gezondheid. Veranderingen in de darmflora hangen samen met ziektes, waaronder chronische darmontstekingen. Een van de goede micro-organismen die verdwijnen in een chronisch ontstoken darm is Faecalibacterium prausnitziii, een uiterst zuurstofgevoelige bacterie met belangrijke ontstekingsremmende eigenschappen. Mogelijk kan F. prausnitziii worden gebruikt als probioticum voor behandeling van patiënten met chronisch ontstoken darmen. Probleem is echter dat de bacterie normaal gesproken binnen twee minuten na blootstelling aan lucht sterft. Khan analyseerde eigenschappen van F. prausnitziii. Hij ontdekte dat ze in matig zuurstofbevattende omstandigheden, zoals het darmslijmvlies, goed kunnen groeien door zuurstof te consumeren en zich in een beschermende slijmlaag in te kapselen. Hiervoor gebruikt F. prausnitziii flavines en geoxideerde zwavelverbindingen die in ruime mate in de darm voorkomen. Met deze kennis ontwikkelde Khan een formulering waarmee F. prausnitziii tenminste 24 uur in lucht kan overleven
Novel physiological and metabolic insights into the beneficial gut microbe Faecalibacterium prausnitzii:from carbohydrates to current
No full textZuurstofgevoelige darmbacterie toch in te zetten bij chronisch ontstoken darm UMCG-onderzoeker Tanweer Khan ontwikkelde een formule waarmee de nuttige darmbacterie Faecalibacterium prausnitziii tenminste 24 uur in leven kan blijven buiten het lichaam. Daardoor is deze bacterie wellicht in de nabije toekomst in te zetten als probioticum voor patiënten met een chronisch ontstoken darm. Normaal gesproken sterft de bacterie binnen twee minuten na blootstelling aan lucht. De miljarden micro-organismen in onze darmen vervullen een sleutelrol voor de gezondheid. Veranderingen in de darmflora hangen samen met ziektes, waaronder chronische darmontstekingen. Een van de goede micro-organismen die verdwijnen in een chronisch ontstoken darm is Faecalibacterium prausnitziii, een uiterst zuurstofgevoelige bacterie met belangrijke ontstekingsremmende eigenschappen. Mogelijk kan F. prausnitziii worden gebruikt als probioticum voor behandeling van patiënten met chronisch ontstoken darmen. Probleem is echter dat de bacterie normaal gesproken binnen twee minuten na blootstelling aan lucht sterft. Khan analyseerde eigenschappen van F. prausnitziii. Hij ontdekte dat ze in matig zuurstofbevattende omstandigheden, zoals het darmslijmvlies, goed kunnen groeien door zuurstof te consumeren en zich in een beschermende slijmlaag in te kapselen. Hiervoor gebruikt F. prausnitziii flavines en geoxideerde zwavelverbindingen die in ruime mate in de darm voorkomen. Met deze kennis ontwikkelde Khan een formulering waarmee F. prausnitziii tenminste 24 uur in lucht kan overleven
Green and Sustainable Synthesis of Silver and Gold Nanoparticles: A Stevia Leaf Extract Approach
No full text: Silver and gold nanoparticles were synthesized by reducing silver and gold ions using previously unexplored stevia extracts prepared with water, methanol, and ethanol as solvents. These extracts served as both reducing and stabilizing agents. The nanoparticles were characterized using ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, which confirmed surface plasmon resonance (SPR) at 400-450 nm for AgNPs and 500-550 nm for AuNPs, with an additional peak at 650-700 nm. Zeta potential analysis revealed polydispersity index (PdI) values of 0.269, 0.328, and 0.184 for AgNPs, and 0.428, 0.366, and 0.408 for AuNPs in water, ethanol, and methanol extracts, respectively. The Z-average particle sizes were 68.66, 163.9, and 146.4 nm for AgNPs, and 207.2, 96.27, and 160.6 nm for AuNPs. TEM images confirmed that the nanoparticles were spherical and well-dispersed. FTIR analysis indicated that functional groups such as hydroxyl and carbonyl from the stevia extracts were involved in the reduction and stabilization of nanoparticles. This study highlights the potential of Stevia rebaudiana extracts as efficient, eco-friendly agents for the synthesis of metallic nanoparticles, offering a sustainable alternative to conventional chemical and physical methods with potential applications in antimicrobial and biomedical fields
Buddhist–Muslim dialogue: a manual for Buddhist–Muslim understanding
No full textTogether, Dr Mohamed Ashath and Ramesh Madusanka, we stand at the threshold of a remarkable journey encapsulated within the pages of " Buddhist–Muslim Dialogue: A Manual for Buddhist–Muslim Understanding." In this collaborative effort, we merge our voices and insights, driven by a shared vision of promoting understanding and harmony between two respected spiritual traditions.
Within these pages, we invite readers and academics to embark on a profound exploration of the lives and teachings of Gautama Buddha and Muhammad (PBUH). Through meticulous research and heartfelt reflection, we illuminate the common themes that unite these two important figures, from their concerns for humanity to their perspectives on ecology.
As individuals deeply immersed in our respective faiths, we recognise the importance of developing dialogue and mutual respect between Buddhist and Muslim communities. We hope this manual will catalyse meaningful conversations, offering readers a roadmap for navigating the complexities of interfaith understanding.
Each chapter of this book is not merely a reflection of our perspectives but a testament to the power of collaboration and shared inquiry. Each chapter of this manual commences with an exploration of the significance of the respective theme, drawing upon important quotations and real-world examples to underscore its relevance. Through dialogue questions addressed to Gautama Buddha and Muhammad (PBUH), we encourage readers to engage directly with their teachings, encouraging a deeper appreciation for the richness and diversity of our shared human experience.
We acknowledge that our journey towards interfaith understanding is ongoing and that this manual represents a humble step in that direction. Yet, we are filled with optimism, knowing that every conversation sparked, and every connection forged brings us closer to a world where empathy, compassion, and mutual respect reign supreme.
We hope reading this book will encourage you to embrace conversation as a means of achieving understanding and peace. To create a more peaceful and inclusive society, let us work together to establish bridges of solidarity and collaboration that cross the boundaries of religions and cultures
Integrated Circuit design of Semi-Passive Near Field Communication
No full textThis thesis emphasizes the design of analog front-end and digital circuits for the on-chip implementation of Near Field Communication (NFC) chip based on the ISO/IEC 15693 protocol. The circuit is designed in 65 nm bulk Complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology using Cadence Virtuoso environment for circuit design and the Spectre simulator for emulation. Simulations are performed for equivalent antennas, voltage limiter circuits, low modulation index (MI) Amplitude Shift Keying (ASK) demodulators, level shifting circuits using Radio-frequency (RF) inputs, and equivalent antennas under various process corners and temperatures to analyze the behavior.
A low-power ASK demodulator is designed with a low modulation index of 1.12\%. The discourse on load modulation considers both resistive and capacitive modulators, culminating in a spectral analysis at low coupling coefficients , to verify the functionality of backscatter communication. Voltage limiters effectively constraint tens of resonant volts to a maximum of 2.5 V, ensuring the operational efficiency of the system at a temperature range of 0--50 degrees.
The digital module design is validated on both application-specific integrated circuit (ASIC) and field-programmable gate array (FPGA) platforms. The 1 out of 4 pulse-position modulation is used to design decoder and the parallel-working Cyclic Redundancy Check (CRC-16) by incorporating error detection mechanisms through a Linear Feedback Shift Register (LFSR) for parity checks and cyclic redundancy checks. The encoder utilizes the Manchester coding to encode the output of the multipurpose processor. The details of design area and the post-layout simulation results of power consumption and timing are presented and discussed for both ASIC and FPGA implementations. A low power consumption of 0.1618 mW and an efficient area of 165 um x 165 um is achieved for the ASIC implementation of the proposed design. Whereas the effective design implementation on the Virtex-7 VC707 Evaluation Platform consumes power of 2.57 mW
Energy Harvesting Methods for Ultra-Low-Power Batteryless IoT Sensor Nodes in Indoor Spaces
No full textThe rising trend of Internet-of-Things (IoT) has promoted the usability of wireless sensor nodes. In indoor spaces, these nodes can be used to monitor and collect various indoor data, such as humidity, temperature,and human activity. Currently, these devices rely on batteries to operate, which is both unsustainable and unfeasible. To promote sustainability and increase sensor node lifetime, batteryless sensor nodes need to be implemented. These ultra-low power-consuming sensor nodes utilize energy harvesting to convert ambient indoor energy into electricity, increasing device lifetime.
This thesis conducts a literature study on the current state of energy harvesting in indoor spaces for batteryless ultra-low power IoT sensor nodes. The purpose of this thesis is to identify the main indoor sources for energy harvesting and evaluate and compare different energy harvesting methods to present the currently most suitable options for batteryless sensor nodes. Additionally, this thesis considers the future outlook of indoor energy harvesting.
The four main indoor energy harvesting sources identified in the study were light, mechanical, thermal, and radio frequency (RF) energy. Mechanical energy harvesting provided the highest general output and flexibility in terms of application. Indoor light harvesting is identified as another applicable method for sensor nodes due to adequate power output and easy integration. Indoor thermal and RF harvesting were too restricted or provided low power output and thus require more research to increase application range. Based on this study, it is concluded that the indoor environment provides possibilities for energy harvesting to operate ultra-low power wireless sensor nodes. However, the usability is still very limited and more cohesive research is required to comprehend the applicability.Internet of Things (IoT) on ollut lähivuosina kiihtyvässä kasvussa. IoT-laitteistoon kuuluvia sensoreita kehitetään jatkuvasti ja niitä käytetään monipuolisesti esimerkiksi teollisuudessa, lääketieteessä sekä maataloudessa. Sisätiloissa sensoreita hyödynnetään tilojen parametrien tarkkailussa, kuten lämpötilan, ilmankosteuden ja ihmisten tilankäytön analysoimisessa. Näiden parametrien tarkkailu mahdollistaa tilojen hyvinvoinnin ylläpidon sekä energiankulutuksen optimoinnin. Tällä hetkellä suurin osa näistä laitteista kuitenkin toimii paristoilla, mikä on sekä ympäristölle haitallista, että epäkäytännöllistä rajoitetun elinajan vuoksi. Nämä paristolliset sensorit voisi korvata pienitehoisilla paristottomilla energiankeruuta hyödyntävillä sensoreilla.
Energiankeruulla tarkoitetaan ympäröivän energian, kuten lämmön tai valon keräämistä ja muuntamista sähköksi. Energian muuttamiseen käytetään erityistä virtapiiriä, jonka muoto vaihtelee muunnettavan energian suhteen. Muunnoksesta saatu sähkö varastoidaan sensorin virtalähteeseen. Paristottomalla sensorilla virtalähteenä toimii yleensä superkondensaattori.
Tämä kandidaatintyö pyrkii tutkimaan sisätiloissa esiintyviä energianlähteitä ja niistä energian keräämistä, jota olisi mahdollista käyttää pienitehoisten paristottomien sensorilaitteiden ylläpitoon. Työssä suoritetaan kirjallisuustutkimus perustuen lähivuosina julkaistuihin tutkimuksiin, joissa sisätiloista on kerätty energiaa. Työ vertailee tutkimuksia keskenään erilaisten parametrien, kuten tehontuoton, stabiiliuden ja käytettävyyden suhteen. Tavoitteena on löytää tällä hetkellä käyttökelpoisimmat energiankeruumenetelmät pienitehoisille sensorilaitteille sisätiloissa, sekä arvoida energiankeruun tulevaisuudenkuvaa tässä kontekstissa.
Työssä esiteltiin neljä yleisimpää energianlähdettä sisätiloissa: valo, mekaaninen energia, radioaallot ja lämpö. Kirjallisuustutkimuksen kautta löydettyjen tutkimusten perusteella mekaanisen energian keräämiseen keskittyneet tutkimukset tuottivat suurimpia tehoarvoja. Lisäksi mekaanisen energian kerääminen tarjoaa eniten sovelluksia sisätiloissa. Valoenergian kerääminen todettiin toiseksi parhaaksi vaihtoehdoksi. Sisätiloihin erikoistuneet valokennot ovat tehoarvoltaan riittävällä tasolla pienitehoisten sensorien ylläpitoon. Valokennoihin perustuva energiankeräys on myös helppo ottaa käyttöön sisätilaympäristössä. Tehoarvoiltaan pienimpiä olivat lämpö- ja radioaaltoenergiankeräys. Nämä energiankeräysmenetelmät olivat myös sijainniltaan eniten rajoittuneita, sillä ne vaativat erityistä läheisyyttä energianlähteisiin.
Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että sisätiloista löytyvällä energialla on mahdollista ylläpitää paristottomia sensoreita energiankeruun avulla. Kuitenkin nykyhetkellä paristottomien sensorien ulottuvuus sisätiloissa on hyvin rajoittunut, sillä vain tietyt energianlähteet ovat tarpeeksi suuria ja säännöllisiä tasaisen toimivuuden mahdollistamiseksi. Lisäksi nykyhetken sisätilojen energiankeruututkimuksien muoto vaikeuttaa tarkkaa arviointia paristottomien sensorien käytännöllisyyteen
- …
