Создан умный напальчник: зачем он нужен
Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали электронную накладку на палец, которая отслеживает уровни жизненно важных химических веществ, присутствующих в поте на кончиках пальцев. Это могут быть глюкоза, витамины и даже лекарства, пишет TechXplore.
Устройство, плотно прилегающее к пальцу, получает питание из необычного источника — пота. Несмотря на свой небольшой размер, кончики пальцев — одни из самых продуктивных производителей пота в организме. Каждый из них содержит более тысячи потовых желез, которые производят от 100 до 1000 раз больше пота, чем большинство других областей тела, даже во время отдыха.
Этот постоянный и естественный процесс потоотделения, происходящий без каких-либо внешних раздражителей или физических нагрузок, обеспечивает стабильный источник энергии, питающий устройство даже во время покоя или сна.
Устройство состоит из нескольких электронных компонентов, напечатанных на тонком и гибком полимерном материале. Конструкция позволяет насадке адаптироваться к форме пальца, оставаясь при этом достаточно прочной, чтобы выдерживать повторяющиеся изгибы, растяжения и движения.
Основой устройства служат биотопливные элементы, преобразующие вещества пота в электричество. Они находятся там, где устройство контактирует с кончиком пальца. Это электричество хранится в паре растяжимых серебряно-хлоридных цинковых батарей, которые питают набор датчиков. Всего их четыре: для отслеживания глюкозы, витамина С, лактата и леводопы, а также препарата для лечения болезни Паркинсона.
По мере того, как пот проникает через крошечные бумажные микрофлюидные каналы к этим датчикам, устройство анализирует уровни биомаркеров, одновременно получая необходимую энергию из того же пота. Маленький чип обрабатывает сигналы от датчиков и беспроводным путем передает данные через Bluetooth с низким энергопотреблением в приложение для смартфона или ноутбука.
Во время испытаний доброволец носил устройство в течение дня для отслеживания уровня глюкозы во время еды, уровня лактата во время работы за столом и занятий спортом, уровня витамина С при употреблении апельсинового сока и уровня леводопы после употребления в пищу бобов фава — естественного источника этого соединения.
Исследователи хотят создать замкнутую систему, которая не только отслеживает показатели здоровья, но и назначает лечение на основе собранных данных. Например, в случае диабета такое устройство может непрерывно отслеживать уровень глюкозы и автоматически вводить инсулин по мере необходимости, а затем оценивать эффективность лечения путем отслеживания биомаркеров.
Ранее ученые из НИУ ВШЭ предложили необычный способ определять депрессию и тревожность. Сделать это можно с помощью измерения пульса.
