Водоотпоран носиви може анализирати зној, чак и док сте пливање

Спортисти на триатлону Иронман Ворлд Цхампионсхипа 2018 били су међу првима који су тестирали нови сензор зноја који су развили инжењери на Нортхвестерн Университи. Како су најбољи триатлонци на свету пливали 2,4 миље, возили су се 100 миља, и трчали маратон, овај сићушни носиви прилепио се директно на њихову кожу попут прозирне траке, мерењем јединствене хемије сваке капи зноја - преношења виталних мера. који могу направити или прекинути интензивну трку издржљивости.

Када је ријеч о сензорима који се могу носити у спорту, ми традиционално размишљамо о праћењу метрика као што су излаз снаге или откуцаји срца који могу помоћи спортисту да управља својим перформансама. Али поље које се може носити се шири, а научници желе да измере шири спектар фактора који могу утицати на спортске перформансе. Сензор зноја је члан ове нове класе носиве технологије.

Развио га је Јохн Рогерс, Пх.Д., инжењерски професор на Нортхвестерну и предсједник управног одбора у Епицоре Биосистемс - компанији која се специјализирала за флексибилне уређаје који прате текућине. Он говори Инверсе да су рани тестови уређаја на Иронман Ворлд Цхампионсхип-у били успешни и да ће изгледати да покрену комерцијалну верзију уређаја у току године. Његов Сциенце Адванцес папир, објављен у петак, даје неке детаље о томе како патцх заправо ради.

"Били смо заинтересовани да видимо да ли ће уређаји остати, искрено", каже Рогерс о суђењу уређаја на Светском првенству у Иронману. "Трче около, пливају, бициклизам. Уређаји су добро функционисали све време, сакупљали су зној и радили читање како смо очекивали. Спортисти су открили да уређаји пружају вриједне информације - они нису на било који начин реметили или на било који начин иритирали."

Меасуринг Свеат Лосс анд Свеат Цхемистри

Рогерсов сензор зноја, који је до сада неименован, није први сензор зноја. Он, међутим, верује да га његов дизајн и робусност раздвајају. Нови папир указује да је сензор потпуно без електронике и да се заснива на дизајну флексибилног лепљивог фластера, који се лепи на кожу као трака.

"У суштини прикупљамо једну или две капи зноја", каже Роџерс. "Зној који излази из коже одмах прелази у потпуно затворене канале и резервоаре где можемо прочитати стопу зноја, губитак зноја и хемију зноја."

Одатле, носиви заправо функционише као термометар, каже Рогерс. Како зној испуњава канале, он постаје црвен или плав. Удаљеност између ове две црвене или плаве ознаке у смеру казаљке на сату показује колико је зноја изгубљено - иако су ове две ознаке, када су постављене на људску кожу, прилично слабе:

Једини аспект хемије зноја који овај уређај може измерити, барем онолико колико тренутно постоји, је ниво електролита. То је приметно из два разлога. Прво, неки од аутора овог рада запослени су у Институту за спорт Гатораде, тако да је губитак електролита дефинитивно у њиховој кормиларници. Ипак, одржавање равнотеже електролита - нарочито натријума - може бити важно током дуготрајних догађаја издржљивости. Већина људи има више него довољно натријума у ​​исхрани да почне, али за спортисте који трче маратоне и ултрамаратоне постоје смернице за унос натријума (посебно за "слане џемпере").

Овај носиви материјал користи комбинацију хемикалија које реагују са молекулима изгубљеним у зноју. Када је губитак електролита висок, зној заробљен у фластеру ће промијенити боју ако се ствари погоршају:

"Имамо хемијски реагенс који мења боју од светло ружичасте до тамно црвене у зависности од нивоа електролита", каже Рогерс. "Само око можете погледати и видети" Ох, мој ниво електролита у зноју је веома висок, или је медијум, или је низак. "Можете користити те информације без икакве електронике уопште."

Тестови актуелних спортиста

Папир се углавном бави конструкцијом уређаја, али се мора примијетити да је фластер успјешно филтрирао зној из слане воде у пливачким сесијама за Иронман спортисте. Такође се придржавала коже више од два сата “подводних операција”. Он назива суђење Иронману “пилот студијом” - иако он примјећује да су га тестирали на “око 250 спортиста у овом тренутку”, укључујући тенисаче и кошаркаши

У овом тренутку, уређај не преноси информације на, рецимо, мобилну апликацију. Управо сада би уређаји били једнократни - за сваку трку или тренинг користили би нову. Он је такође указао да ће у току године бити комерцијално лансирање и да он ради са „великим“ индустријским партнером.

"Прилично смо дубоко тестирали ове уређаје, мада бих рекао да је Иронман догађај у Кони био најизазовнији, с обзиром на све разноврсне околности како се крећете кроз трку", додаје он. "Били смо сретни што су уређаји радили прилично добро."

> Апстрактан: Неинвазивни, ин ситу биохемијски мониторинг физиолошког статуса, путем употребе зноја, могао би омогућити нове облике дијагностике здравствене заштите и персонализиране стратегије хидратације. Најновија достигнућа у прикупљању зноја и сензорским технологијама нуде моћне могућности, али нису ефикасне за употребу у екстремним ситуацијама као што су водене или сушне средине, због јединствених изазова у елиминисању сметњи / контаминације из околне воде, одржавању робусне адхезије у присуству вискозних силе отпора и / или снажно кретање и спречавање испаравања сакупљеног зноја. Овај рад уводи материјале и дизајн за водоотпорне, епидермалне, микрофлуидне и електронске системе који приањају на кожу како би омогућили хватање, складиштење и анализу зноја, чак и док су у потпуности под водом. Теренска испитивања показују способност ових уређаја за прикупљање квантитативних ин ситу мјерења локалне концентрације знојења, локалног губитка зноја (и брзине зноја) и температуре коже тијеком снажне физичке активности у контролираним, затвореним увјетима и пливању у отвореном оцеану.