Kantav tehnoloogia töötab tervise jälgimiseks nagu Band-Aid
Teadlased on välja töötanud uudse, kantava tehnikaseadme, mis jälgib liikumist, südame löögisagedust ja hingamist ilma juhtmeid, patareisid või vooluahelaid kasutamata. Seade kleepub inimese naha külge nagu Band-Aid.
Inimese nahk on põnev organ. Tegelikult on see inimkeha suurim ja raskem organ, mis ulatub keskmiselt umbes 20 ruutjalale.
Naha peamine ülesanne on kaitsev; see loob tõkke meie sisemuse ja välismaailma vahel. Nahk teeb aga palju enamat kui meid kaitseb.
Erinevad nahakihid loovad uusi rakke, annavad nahale värvi ja hoiavad rasva. Nahk aitab kontrollida ka kehatemperatuuri ja veekadu ning see sisaldab närvilõpmeid, mis aitavad meil tuvastada survet, vibratsiooni, puudutusi ja valu.
Meie nahk võib sisemisest seisundist palju ära anda, kuna füsioloogiliste muutuste välised tunnused võivad avada akna meie füüsilistesse ja emotsionaalsetesse oludesse. Teadlased kasutavad galvaanilist nahareaktsiooni näiteks selleks, et saada teavet inimese erutuse, "stressi, põnevuse, haaratuse, pettumuse ja viha" taseme kohta.
Nüüd on teadlased välja töötanud viisi, kuidas neid nahasignaale rakendada seadmega, mis ei vaja patareisid, juhtmeid ega kiipe.
Californias Stanfordi ülikooli keemiatehnika professor Zhenan Bao ja tema meeskond on välja töötanud plaastri, mis kleepub nahale nagu Band-Aid ja mõõdab, kuidas inimese nahk venib ja kokku tõmbub.
Seejärel saadab seade need näidud juhtmevabalt inimese riiete külge kinnitatud vastuvõtjasse.
Nende näidude põhjal suutsid teadlased jälgida inimese hingamist ja pulssi, samuti käte ja jalgade liikumist.
Prof Bao ja meeskond kirjeldavad ajakirjas oma kantavat tehnikaseadet Looduse elektroonika.
Kuidas BodyNET töötab
Teadlased nimetasid oma seadet kehapiirkonna andurite võrguks või BodyNETiks ja nad määratlevad selle kui "võrgustatud andurite kogu, mida saab kasutada inimese füsioloogiliste signaalide jälgimiseks".
Töös kirjeldavad teadlased, kuidas nad testisid BodyNETi. Nad kleepisid andurid osaleja randmele ja kõhule, et tuvastada nende pulss ja hingamine.
Andurite asetamine osaleja küünarnukkidele ja põlvedele andis teadlastele teada, kui inimene liikus, kuna plaaster tuvastas naha venitamise ja kokkutõmbumise paindunud lihastele vastavas piirkonnas.
BodyNET töötab raadiosagedustuvastuse (RFID) abil - seda tehnoloogiat kasutatakse ka võtmeta juurdepääsusüsteemides ja võtmekaartides.
Võtmekaartide abil võtab kaardi antenn vastuvõtjast RFID-energia ja kasutab seda pääsukoodi loomiseks. Seejärel saadab kaart selle pääsukoodi vastuvõtjale tagasi.
BodyNETi jaoks pidid teadlased leidma viisi RFID-energia edastamiseks läbi antenni, mis võiks koos nahaga paisuda, kokku tõmbuda ja painduda.
Teadlased kasutasid selle antenni loomiseks metallist tinti, kuid said peagi aru, et signaal ei olnud piisavalt tugev, et antenni ja naha pidevate liikumiste ja kõikumistega sammu pidada.
Niisiis kujundasid nad uudse tugevama tüüpi RFID-süsteemi, mis saadaks stabiilsemaid ja täpsemaid signaale. See uudne süsteem kasutab Bluetooth-tehnoloogiat ka vastuvõtja näitude edastamiseks nutitelefoni või mõnda muusse traadita seadmesse.
Teadlased loodavad, et tervishoiutöötajad kasutavad seadet uneprobleemide ja südamehaigustega inimeste jälgimiseks. Meeskonna jaoks on järgmised sammud välja selgitada, kuidas plaaster suudab tuvastada ka higi ja temperatuuri.
"Me arvame, et ühel päeval on füsioloogiliste andmete kogumiseks võimalik luua kogu keha naha andurite massiiv, häirimata inimese tavapärast käitumist."
Prof Zhenan Bao
