حسگر تعریق الهام‌گرفته از گلبرگ رز | نوآوری دانشگاه Waseda در فناوری‌های پوشیدنی

به گفته hackster

معرفی

با رواج یافتن دستگاه‌های الکترونیکی در اشکال کوچک‌تر، نازک‌تر و کم‌هزینه‌تر، آنها روز به روز در دستگاه‌های بیشتری به کار گرفته می‌شوند. انتظار می‌رود که مانیتورهای سلامتی پوشیدنی در آینده‌ای نزدیک تاثیری عمده بر زندگی ما داشته باشند. با این حال، ایجاد این فناوری با مشکلاتی از جمله راحتی در استفاده روبرو است. در صورتی که دستگاه پوشیدنی راحت نباشد یا استفاده از آن راحت نباشد، استفاده از آن مهم نخواهد بود، حتی اگر منافع زیادی داشته باشد.

روش تشخیص

این حسگرها قابیلت پایش سطح تعریق در زمان واقعی را دارند و اطلاعات مفیدی در مورد سلامتی از جمله سطح هیدراتاسیون، کارایی عضلانی و بیشتر را فراهم می‌کنند. برای دستیابی به این اطلاعات، حسگرها باید به طور مداوم روی بدن استفاده شوند. اما، حسگرهای تعریق موجود به دلیل خاصیت هیدروفوبیک باید به طور محکم به بدن فشرده شوند که اغلب نیازمند چسباندن آن‌ها است.

• مولفه‌ها: حسگرهای تعرین الهام گرفته از گلبرگ‌های رز، سطوحی با الگوهای پیچیده دارند که به آنها اجازه می‌دهد تا مایعات را در خود نگه دارند یا رد کنند.
• جریان داده/کنترل: این حسگرها قادر به تجزیه و تحلیل مواد متنوع در تعریق هستند و می‌توانند سطح سدیم تعریق را در زمان واقعی اندازه گیری کنند.

طراحی و ویژگی‌ها

این تیم با الهام از خصلت دوگانه‌ی گلبرگ‌های رز، که در معرض مقادیر کمی از آب هیدروفیلیک (آبدوست) و در مقابل حجم بیشتری از آب هیدروفوبیک (آبگریز) می‌شوند، دو نوع از حسگرها را توسعه دادند. با استفاده از میکروساختارهای گلبرگ‌ها، سطوحی با نگهداری آب بالا برای شرایطی با تولید تعریق متغیر و یک نوع با خاصیت خودپاک‌کنندگی تولید شد. ساختارهای میکروسکوپی گلبرگ‌های رز بر روی غشاءهای منتخب یونی (ISMs) و زیرلایه‌های نانولوله‌ی کربن الگوبرداری شدند.

نتایج / اندازه‌گیری‌ها

در آزمایش‌های انجام‌شده با دوندگان، این حسگرها به صورت دقیق میزان سدیم موجود در تعریق را پایش کردند و خاصیت خودپاک‌کنندگی آن‌ها مدیریت حجم تعریق را بهینه کرد.

مزایا و معایب

• مزایا: حسگرها راحتی استفاده را افزایش می‌دهند و احتیاج به چسب یا تماس محکم با پوست را از بین می‌برند.
• معایب: مطالعات بیشتری برای ارزیابی پایداری طولانی‌مدت و دقت در شرایط متفاوتی نیاز است.