Дослідники з КНР розробили наручний годинник для моніторингу здоров'я в режимі реального часу
Від моніторингу частоти серцевих скорочень і відстеження кроків до підрахунку споживаних калорій розумні пристрої, що носяться, продовжують обзаводитися передовими функціями, щоб забезпечити комплексний підхід до здоров'я і фітнесу. Тепер користувачі можуть одним дотиком ручного зап'ястя отримати ще одну інформацію, саме про те, коли їм потрібно поповнити запаси електролітів.
Про це повідомило Інформаційне агентство Сіньхуа.
Вчені з Хефейського інституту фізичних наук (HIPS) при Академії наук Китаю розробили наручний годинник, який може вимірювати вміст основних хімічних речовин у шкірному поті. Результати дослідження були опубліковані у журналі ACS Nano.
"Піт містить електроліти, в основному такі як калій, натрій і кальцій, баланс яких в організмі має вирішальне значення для життєдіяльності, такий як нервова провідність, скорочення м'язів та биття серця", – сказав Ян Мен, молодший науковий співробітник зазначеного вишу та один з авторів дослідження.
Процес потовиділення призводить не тільки до втрати води, але і втрати електролітів.
"Надмірна втрата іонів калію, наприклад, може вплинути на роботу серця та нервово-м'язову функцію, а втрата іонів натрію може призвести до таких симптомів, як втома, запаморочення та м'язові судоми", – наголосив він, пояснюючи важливість підтримки збалансованого рівня електролітів.
Команда дослідників під його керівництвом розробила наручний годинник, який збирає піт з поверхні шкіри та аналізує його в режимі реального часу за допомогою сенсорного чіпа з іоночутливою мембраною.
Коли піт потрапляє на чіп, він вступає в контакт з цією іоночутливою мембраною, де є три канали, які відповідно вимірюють концентрацію іонів натрію, калію і кальцію.
Хоча китайські дослідники не перші, хто винайшов датчики поту, члени науково-дослідної команди відзначили, що надійний інтерфейс їхньої новинки забезпечує їй довготривалу надійність.
"Годинник може безперервно відстежувати три типи іонів у людському поті протягом більш ніж шести місяців, що перевершує стабільність багатьох інших схожих датчиків", – поділився Хуан Сінцзю, провідний дослідник з Інституту фізики твердого тіла при HIPS.
Спортсмени часто п'ють електролітні напої, щоб компенсувати втрату електролітів та заповнити енергію. Тому в рамках вищезазначеного дослідження вчені провели експериментальну перевірку складу поту у спортсменів під час тренувань на біговій доріжці.
Точність вимірювань досягла приблизно 95% порівняно зі стандартними методами тестування.
"При виявленні порушень електролітного складу організму пристрій нагадуватиме користувачам про необхідність своєчасного поповнення запасів", – сказав співавтор дослідження Цай Сінь.
"Мета розробки цього пристрою – попередити про втрату електролітів та знизити ризик травм, пов'язаних із фізичними вправами", – додав він.
Для звичайних людей традиційний тест на утримання електролітів вимагає збирання зразків рідини організму у лікарні. Новий наручний годинник може стати альтернативою голкам для вимірювання рівня електролітів.
Крім неінвазивного тесту, пристрій дозволяє проводити моніторинг електролітів у режимі реального часу, "що, безперечно, є значним прогресом у моніторингу здоров'я людини", – сказав лікар Центральної лікарні міста Бенбу Сюй Хань, який не брав участі у дослідженні.
Наступною метою науково-дослідної команди є розробка різних мембранних матеріалів, чутливих до інших речовин, щоб відстежувати більше фізіологічної інформації, наприклад, щодо глюкози та хлорид-іонів.
Дослідники зазначили, що в порівнянні з популярними на ринку фітнес-годинами розроблений ними пристрій більший і важчий, що робить його менш зручним для носіння. З усім тим, вони розраховують протягом наступних п'яти років розробити датчики поту, що носяться, придатні для маркетизації.
За словами Ян Мена, у майбутньому команда дослідників також має намір адаптувати їхній пристрій для моніторингу навколишнього середовища з метою вимірювання вмісту важких металів.