Smart Wearables: Japonskí vedci vytvorili „druhú kožu“ so solárnou energiou

Pokroky v nositeľnej technológii boli v poslednej dobe dosť pôsobivé, ale zariadenie opísané v novom príroda štúdia fúka konkurenciu z vody. Kým Apple Watch je teraz vybavený FDA-schváleným EKG senzorom a spoločnosti ako Samsung idú z cesty, aby smartwatches vyzerali ako módne výroky, zariadenie popísané v novinách, publikované v stredu, dáva obe hanby. Toto zariadenie na snímanie srdca nemá žiadne vodiče, nevyžaduje žiadne nabíjanie a je tak malé, že sa môže ovinúť okolo srdca potkana.

Spoluautor štúdie Kenjiro Fukuda, Ph.D., vedecký pracovník v japonskom RIKEN Centre for Emergent Matter Science, vie rýchlo povedať, že jeho zariadenie predstavuje veľký krok vpred pre zbrane. Vyzerá skôr ako náramok ako hodinky a je tenší ako kus lepenky.

„Očakávame dlhodobé monitorovanie srdcového rytmu s minimálnym nepohodlím, keď sú zariadenia pripojené na ľudské telo,“ hovorí. obrátený, „Jeho flexibilita a nízka hmotnosť môžu znížiť nepohodlie, keď sú zariadenia pripojené na ľudské telo.“

Zariadenie, s ktorým sa dá Flex

Kým zariadenie Fukuda nie je silnejšie ako ktorákoľvek existujúca technológia snímania srdca, rieši jeden z najnaliehavejších problémov sledovačov smartwatch: flexibilita. Ľudské orgány sa pohybujú podivnými a nepredvídateľnými spôsobmi, takže zariadenia, ktoré detekujú srdcovú frekvenciu na zápästí, môžu byť niekedy zmätené nepríjemnými pohybmi.

„Takéto ultratenké zariadenia umožňujú lepšiu prispôsobivosť ako konvenčné nositeľné zariadenia, ako sú inteligentné hodinky,“ hovorí. „To môže viesť k lepšiemu a stabilnejšiemu monitorovaniu ako bežné zariadenia.“

V skorých testoch tím dokázal zabaliť prístroj okolo srdca potkana, kde pevne priľnul k slizkému, okrúhlemu povrchu. Ich skúška ukázala, že napriek nerovnomernému bušeniu zo stresovaného srdca potkana môže prístroj presne zaznamenať každý tep a potom preniesť tieto údaje do externého zariadenia. Dokonca aj high-end hrudný pás monitor srdcovej frekvencie pravdepodobne nebude plniť túto úlohu.

Riešenie solárneho problému

Test na srdci potkana bol okázalý, ale tam, kde toto zariadenie skutočne rozbije zem, je spôsob, akým je poháňaný. Tento tím bol schopný implantovať malé organické solárne články na zariadenie, ktoré dokáže konvertovať svetlo na elektrinu. Myšlienkou bolo vytvoriť samonosnú nositeľnú nohu, ktorú nikdy nebudete musieť vzlietnuť.

Vyvinutie technológie nositeľnej na slnečnom žiarení sa ukázalo ako náročné pre iných výskumných pracovníkov, hovorí Fukuda, pretože je ťažké si byť istí, že tie kľúčové solárne články získavajú správne množstvo slnečného svetla, ak sa osoba ohýba, ohýba a neustále mení uhol zariadenia vo vzťahu. na svetelný zdroj.

Jeho zariadenie to vyriešilo celkom elegantne: na častiach solárnych článkov, ktoré absorbujú svetlo, vytvoril „nano-mriežkový“ povrch. Tento mikroskopicky hrubý povrch pomohol zmierniť účinky podivných nepriamych uhlov na absorpciu svetla bunky. Fukuda ide tak ďaleko, že hovorí, že táto technika umožňuje „nezávislosť svetelného uhla“ v solárnych článkoch.

Myšlienkou tohto zariadenia a inými, ako je to vo vývoji v laboratóriu vo Fukuda, je vytvoriť nosiče, ktoré fungujú skôr ako druhá koža ako módne výroky. Ale zatiaľ čo sa zdá, že urobili pokrok pri vytváraní svojich zariadení bezšvíkových, stále majú spôsob, ako ísť skôr, než ich zariadenia spĺňajú zdravotné štandardy. Fukuda je však nádejný.

„Naše zariadenia neočakávajú presnejšie monitorovanie ako konvenčné zariadenie na monitorovanie EKG používané ako lekárske vyšetrenie,“ hovorí. „Ak sa presnosť ešte viac zlepší, môže sa použiť aj ako nepostrehnuteľné elektrokardiogramové systémy pre zdravotnú starostlivosť.“