В течение последних нескольких лет ученые рассматривали пот в качестве следующего прорывного направления для носимых устройств. Пока что технология не получила коммерческой реализации от Apple или Samsung, но работа над ней продолжается. Последнее устройство - это «смарт-часы с датчиком пота», которые способны проводить непрерывный анализ пота и определять химические вещества, содержащиеся в человеческом поте.
Смарт-часы, разработанные командой Института физики твердого тела при Физическом институте Хэфэйской академии наук Китая, могут точно измерять концентрацию таких важных ионов, как калий, натрий и кальций. Примечательно, что часы способны не только проводить надежный долгосрочный анализ, но и оценивать концентрацию вышеупомянутых ионов в режиме реального времени.
Почему анализ пота важен
Правильный анализ этих ионов может открыть массу важной информации, особенно для спортсменов. Оценка потери ионов через пот может помочь в планировании индивидуальных стратегий восполнения жидкости и электролитов. Это не только поможет решить проблему электролитного баланса в организме, но и поможет справиться с судорогами, вызванными жарой.
Индивидуальный подход здесь очень важен, поскольку каждый человек теряет разное количество натрия с потом в зависимости от тренировок. Натрий играет важнейшую роль в поддержании баланса жидкости, передаче нервных импульсов и мышечных движениях. Потери калия, с другой стороны, также стоит контролировать, поскольку он играет важную роль в регулировании pH-баланса, кровяного давления и здоровья сердца.
Будущее смарт-часов не за горами
В основе описанных выше смарт-часов лежит микрофлюидный чип, стандартизированный набор датчиков и блок обработки сигнала. Твердый интерфейс, разработанный для носимого устройства, включает в себя несколько модулей для определения потоотделения, которые позволяют одновременно анализировать несколько ионов.
Наиболее многообещающим инженерным аспектом смарт-часов является то, что в них используются «массово производимые массивы датчиков», которые позволяют «высокоселективно отслеживать» ионы кальция, калия и натрия. Долговечность - еще один аспект, который позволяет надеяться на массовое внедрение этой технологической разработки.
«Он может стабильно отслеживать содержание трех ионов в человеческом поте в течение более шести месяцев, что превосходит стабильность многих других датчиков, о которых уже сообщалось», - говорит команда, стоящая за проектом. В исследовательской статье, опубликованной в журнале ACS Nano, говорится, что масштабируемое производство датчиков для этих смарт-часов послужит основой для разработки надежных носимых устройств с датчиками пота в будущем.
Интересно, что это не первая подобная разработка, хотя и одна из самых многообещающих реализаций. Чуть больше года назад специалисты из Корейского института науки и технологий разработали беспроводной носимый сенсорный пластырь для непрерывного анализа пота. Его оригинальная разработка также позволила снизить вероятность ложных показаний благодаря системе каналов, которая постоянно удаляет старые образцы пота в пользу свежевыделенной жидкости.
Еще одна причина, по которой анализ пота может стать следующим прорывом в области носимых устройств, - это оценка содержания лактата в дополнение к ионам металлов. Уровень лактата - один из самых надежных маркеров для измерения интенсивности тренировки и прогнозирования мышечной усталости. Команда из Токийского научного университета недавно разработала микрофлюидный датчик лактата пота, который преодолевает пресловутую проблему пузырьков воздуха.
Специалистам того же института также удалось интегрировать биосенсор пота, способный измерять содержание хлорид-ионов, в материал на основе ткани. В 2021 году ученые из Корейского института материаловедения (KIMS) сообщили о разработке еще одного носимого датчика на основе пота, который может определять наличие запрещенных препаратов в организме.
Эксперты в этой области говорят Digital Trends, что достижения в области микрофлюидики весьма перспективны. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) - еще одно направление, которое также рассматривается как будущее, но, похоже, до коммерческого внедрения еще несколько лет, что отчасти связано с длительным процессом клинической проверки и получения разрешений от регулирующих органов.
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь на нее, чтобы не пропустить новые полезные статьи!
Вы также можете читать меня в:
- Telegram: https://t.me/gergenshin
- Яндекс Дзен: https://dzen.ru/gergen
- Официальный сайт: https://www-genshin.ru