Japan’daki Tokyo University of Science araştırmacıları, terdeki sodyum ve potasyum sinyallerini gerçek bir saha koşulu altında 2 saat 45 dakika boyunca izleyen bilek tipi bir sensör geliştirdi. Cilt altındaki mineral değişimlerini takip eden cihaz, laboratuvar dışı ortamlarda da kullanılabilme potansiyeli taşıyor.
[interestingengineering] sitesinde aktarılan bilgilere göre araştırmacılar, giyilebilir cihazın baskılı elektrotlar, ter toplama katmanı ve kablosuz elektronik bileşenlerden oluştuğunu; kişinin çalışırkenindeki ter kimyasındaki değişimleri izlediğini açıkladı.
Geleneksel baskılı sensörlerin kararlı okumalar üretmeden önce uzun hazırlık gerektirebileceği belirtilirken, yeni sistemin hızlı şekilde stabilize olabilen bir sıvı-elektrot referans elektrotu kullandığı belirtildi. Sensör, terdeki sodyum ve potasyum iyonlarıyla ilişkili elektriksel voltaj değişimlerini ölçüyor; bu mineraller birden fazla fizyolojik süreçte rol aldığı için giyilebilir izleme araştırmaları için önemli hedefler oluşturuyor.
Böyle sensörler, kararlı bir elektriksel temel sağlayan bir referans elektrotuna dayanıyor. Referans elektrotsuzda voltaj değişimleri iyon konsantrasyonundaki değişimlerle güvenilir şekilde ilişkilendirilemiyor. Geleneksel baskılı referans elektrotlarının stabilize olması önemli ölçüde zaman alabiliyor ve sürekli ölçüm için tasarlanan giyilebilir sistemlerde kullanışlılığı sınırlıyordu.
Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, silika jel içeren baskılı bir sıvı-elektrot referans elektrotu entegre etti. Malzeme, elektrotun uzun ön ayar olmaksızın stabilize ölçüm potansiyeline ulaşmasını sağlayan suyun elektrolit katmana girmesine olanak tanıyor. Cihaz ayrıca sodyum ve potasyuma seçici iki ayrı elektrot da içeriyor.
Elektrotların üzerinde ter toplayan, duyarlı alanı ıslatıp numuneyi sensör boyunca taşıyan kumaş ve süper emici iğneciden oluşan bir katman bulunuyor. Bileşenler, sinyalleri işleyen, bunları kablosuz biçimde bilgisayara ileten ve ölçümleri microSD karta kaydeden özel bir bilek tipi elektronik üniteye bağlanıyor.
Araştırmacılar, bu bileşenlerin bir araya getirilmesinin yeni bir elektrot malzemesi geliştirmekten daha büyük bir mühendislik başarısı olduğunu vurguladı. Takım, tamamlanmış sistemi aktif bir inşaat alanında test etti; bir işçi yaklaşık 165 dakika boyunca normal günlük faaliyetlerde cihazı taktı.
Sınama sırasında sensör, sodyum ve potasyuma duyarlı sinyalleri sürekli biçimde topladı. Okumalar yakındaki bir bilgisayara iletilip yerel olarak kaydedildi.
Bu çalışmanın temel başarısı yeni bir elektrot malzemesi önerisinde değil; baskılı bir elektrot, numune taşıma mekanizması ve kablosuz ölçüm devresinin entegrasyonunda yatarak gerçek dünya ortamında uygulanabilirliğini göstermesindedir.
Isao Shitanda, çalışmayı yöneten Tokyo University of Science doçenti
Saha sınaması yalnızca bir katılımcı içeriyordu. Araştırmacılar ayrıca sinyallerin kontrollü terleme koşullarında ter elektrolit konsantrasyonlarının kesin nicel ölçümleri olarak henüz doğrulanmadığını vurguladı.
Cihazın hidrasyon değerlendirmesi veya sağlık izlemesini güvenilir biçimde desteklebilmesi için daha fazla sınama yapılması gerekecek. Takım, baskılı elektrot üretiminin benzer giyilebilir sistemlerin ölçekli üretimde ucuz hale getirilmesine uzun vadede olanak tanıyabileceğini düşünüyor.
Olası uygulamalar arasında inşaat alanları ve fabrikalardaki işçilerin yanı sıra sıcak ortamlarda spor yapan atletler ve kişiler yer alıyor. Çalışma ACS Omega dersinde yayımlandı.
Bu Gelişmeyi Toplulukta Değerlendirin
Haber hakkındaki düşüncelerinizi, donanım deneyimlerinizi ve teknik sorularınızı topluluk üyeleriyle anlık olarak tartışın.
Söz sizde.
Deneyiminizi, sorularınızı ve katkılarınızı paylaşın. E-posta adresiniz yayımlanmaz.