Smart Wearables: Japán tudósok hoznak létre napelemes "második bőrt"

Az elhasználódó technológiai fejlesztések az utóbbi időben meglehetősen lenyűgözőek voltak, de az új készülékben leírt készülék Természet A tanulmány a versenyt fújja ki a vízből. Míg az Apple Watch most már egy FDA által jóváhagyott EKG-érzékelővel van felszerelve, és olyan cégek, mint a Samsung, az okostelefonok divatmodelljeinek látszanak, a szerdán közzétett, a papírban leírt készülék mindkettőt szégyenre helyezi. Ez a szívérzékelő eszköz nem rendelkezik vezetékekkel, nem igényel feltöltést, és olyan kicsi, hogy körülötte egy patkány szíve.

Kenjiro Fukuda, Ph.D. tanulmánytárs, a japán RIKEN Emergent Matter Science kutató kutatója gyorsan elmondja, hogy a készülék nagy lépést jelent a hordható anyagok számára. Úgy néz ki, mint egy sávsegély, mint egy óra, és ez vékonyabb, mint egy kartonpapír.

„A szívverés hosszú távú monitorozását a legkisebb kellemetlenséggel várjuk, amikor az eszközöket az emberi testre rögzítik” - mondja fordítottja. „A rugalmassága és könnyű súlya csökkentheti a kellemetlenséget, amikor az eszközöket emberi testre rögzítik.”

Egy eszköz, amellyel rugalmas

Míg a Fukuda készüléke nem hatékonyabb, mint bármelyik meglévő szívérzékelő technológia, az intelligens órák nyomkövetőinek egyik legsürgetőbb problémáját megoldja: rugalmasság. Az emberi testek furcsa és kiszámíthatatlan módon mozognak, így a szívfrekvenciát a csuklón érzékelő eszközök néha zavaróak lehetnek.

„Az ilyen ultra-vékony készülékek jobb konformálhatóságot tesznek lehetővé, mint a hagyományos hordható eszközök, mint például az intelligens karóra” - mondja. „Ez jobb és stabilabb megfigyeléshez vezethet, mint az ilyen hagyományos eszközök.”

A korai vizsgálatok során a csapat képes volt a készüléket patkány szíve köré tekerni, ahol szorosan ragaszkodott a nyálkás, kerek felülethez. Kísérleteik kimutatták, hogy a patkány feszültségmentes szívének egyenetlensége ellenére a készülék minden szívverést pontosan rögzíthet, majd az adatokat áthelyezheti egy külső eszközre. Még a legmagasabb szintű mellkasi szíj monitor is valószínűleg nem teljesítené ezt a feladatot.

A Solar Problem megoldása

A patkány szívén végzett vizsgálat ragyogó volt, de ha ez az eszköz valóban megszakad, akkor az az ereje. Ez a csapat apró szerves napelemeket tudott beültetni a készülékbe, amely átalakíthatja a fényt villamos energiává. Az ötlet az volt, hogy hozzon létre egy önfenntartó hordozható anyagot, amelyet soha nem kell levenni.

A napenergiával működő hordható technológia kifejlesztése más kutatók számára is kihívást jelentett, mondja Fukuda, mert nehéz megbizonyosodni arról, hogy ezek a döntő napelemek megfelelő mennyiségű napfényt kapnak, ha egy személy hajlik, hajlik és folyamatosan megváltoztatja az eszköz szögeit fényforráshoz.

Eszköze meglehetősen elegánsan oldotta meg: „Nano-rácsos” felületet hozott létre a napelemeket tartalmazó részeken, amelyek fényt szívnak fel. Ez a mikroszkóposan durva felület segített enyhíteni a furcsa, közvetett szögek hatását a sejt fényelnyelésére. Fukuda annyira elmondja, hogy ez a technika lehetővé teszi a „könnyű szögfüggetlenséget” a napelemekben.

Az eszköz mögött és a Fukuda laboratóriumában fejlesztés alatt álló emberek számára az az elképzelés, hogy olyan ruhadarabokat hozzanak létre, amelyek jobban hasonlítanak a második bőrre, mint a divat kijelentések. De bár úgy tűnik, hogy előrelépést tettek a készülékeik zökkenőmentes kialakításában, még mindig van módjuk, hogy az eszközöket az orvosi normáknak megfelelően végezzék el. Mégis, Fukuda reményteljes.

„Eszközeink nem várnak pontosabb ellenőrzést, mint a hagyományos EKG-felügyeleti eszköz, amelyet orvosi ellenőrzésként használnak” - mondja. „Ha a pontosságot tovább javítják, akkor ezt az észrevehetetlen elektrokardiográfiai rendszerként is használhatjuk egészségügyi / orvosi használatra.”