Țesătura fără baterii transformă hainele într-un tensiometru în timp real

Țesătura fără baterii transformă hainele într-un tensiometru în timp real. În ultimele decenii, progresele tehnologice au deschis posibilități remarcabile pentru detectarea și monitorizarea diverselor semnale fiziologice asociate sănătății inimii, precum ritmul cardiac și electrocardiograma (ECG), dar și a etapelor somnului și a activității fizice. Totuși, majoritatea dispozitivelor actuale de monitorizare a sănătății și fitnessului funcționează pe bază de baterii care trebuie reîncărcate zilnic, la câteva zile sau săptămânal.

Cercetătorii de la National University of Singapore, University of Arizona (SUA) și Tsinghua University (China) au dezvoltat recent un nou sistem purtabil fără baterie, alcătuit din senzori epidermici, adică dispozitive subțiri și flexibile care se lipesc de piele și pot capta semnale fiziologice specifice. Țesătura fără baterii s-a dovedit capabilă să monitorizeze continuu și fiabil tensiunea arterială sistolică, chiar și în timpul exercițiilor fizice.

• Test de cultură generală. De ce închidem ochii atunci când dormim?
• Panorame spectaculoase cu planeta Marte, surprinse de roverele Perseverance și Curiosity ale NASA

Sistemul a fost prezentat într-un studiu publicat în Nature Electronics.

„Monitorizarea continuă și precisă a semnalelor fiziologice prin intermediul senzorilor epidermici ar putea contribui la dezvoltarea medicinei personalizate. Cu toate acestea, implementarea practică a acestor senzori este îngreunată de necesitatea unor baterii voluminoase și de limitările în transferul de date. Noi prezentăm o rețea epidermică fără baterie, interconectată wireless printr-un metamaterial purtabil, capabilă să ofere biomonitorizare continuă și de înaltă fidelitate”, au scris Selman A. Kurt, Kevin Albert Kasper și colegii lor în lucrare.

Cum funcționează țesătura fără baterii care monitorizează tensiunea arterială?

Sistemul creat de echipă este format din mai mulți senzori extrem de subțiri, care se aplică direct pe piele. Aceste componente sunt conectate printr-un metamaterial textil (o țesătură special proiectată) capabilă să direcționeze energia de la un smartphone către senzori, eliminând necesitatea bateriilor sau a altor surse integrate de alimentare.

„Rețeaua separă canalele de transfer al energiei (13,56 MHz) și de comunicare a datelor (2,4 GHz) printr-un metamaterial textil cu dublu mod, asigurând un transfer eficient de energie wireless și o comunicare a datelor cu latență redusă. Folosim un smartphone ca nod central pentru a furniza energie wireless și pentru a colecta semnale biologice de la mai mulți senzori epidermici interconectați prin metamaterial, integrat în îmbrăcăminte. Rețeaua poate monitoriza continuu tensiunea arterială sistolică, inclusiv în condiții dinamice, cum ar fi în timpul exercițiilor fizice”, au explicat autorii.

Elementul de noutate al designului constă în metamaterialul dezvoltat de cercetători, care separă transferul de energie și cel de date în două canale de frecvență distincte. Această abordare elimină interferențele și îi permite sistemului să se alimenteze de la un smartphone aflat în apropiere, în timp ce colectează și transmite date fiziologice.

Cât de precisă este noua invenție?

Cercetătorii au testat sistemul textil într-o serie de experimente, evaluând cât de precis poate monitoriza tensiunea sistolică atât în repaus, cât și în timpul activității fizice. Tensiunea sistolică reprezintă presiunea maximă exercitată de sânge asupra pereților arteriali atunci când inima se contractă, explică TechXplore.

Rezultatele inițiale au arătat performanțe foarte bune, sistemul reușind să măsoare cu acuratețe tensiunea sistolică chiar și în timpul exercițiilor. Pe viitor, acesta ar putea fi îmbunătățit pentru a detecta și alte tipuri de semnale fiziologice.

În cele din urmă, această tehnologie ar putea duce la apariția unor articole vestimentare inteligente sau accesorii textile care funcționează și ca dispozitive de monitorizare a sănătății și fitnessului. În același timp, ar putea inspira dezvoltarea unor sisteme similare capabile să funcționeze continuu, folosind smartphone-uri sau alte dispozitive din apropiere drept sursă de energie.

Vă recomandăm să citiți și:

Închizi ochii ca să auzi mai bine? Știința spune că nu ajută întotdeauna

Ce este conștiența și de unde apare. Misterul pe care știința încă nu l-a rezolvat

Exercițiile „leneșe” care pot face minuni chiar din confortul casei

Un studiu a analizat în premieră ce efecte are cafeaua asupra axei intestin-creier