Suya Dayanıklı Giyilebilirlik Siz Yüzerken Bile Ter Analiz Edebilir

2018 Ironman Dünya Şampiyonası triatlonundaki sporcular, Northwestern Üniversitesi'ndeki mühendisler tarafından geliştirilmekte olan yeni bir ter sensörünü test eden ilk kişiler arasındaydı. Dünyanın en iyi triatletleri 2,4 mil yüzdü, 100 mil bisiklet sürdü ve bir maraton koşarken, bu küçük giyilebilir ter, her damla terin benzersiz kimyasalını ölçen, hayati ölçümleri ileten, yarı saydam bir bant yardımı gibi cildine doğrudan yapışıyordu. Bu, yoğun bir dayanıklılık yarışını başlatabilir ya da bozabilir.

Sporda giyilebilir sensörler söz konusu olduğunda, geleneksel olarak bir sporcunun performanslarını yönetmesine yardımcı olabilecek güç çıkışı veya kalp atış hızı gibi ölçümleri izlemeyi düşünüyoruz. Ancak giyilebilir alan genişliyor ve bilim adamları atletik performansı etkileyebilecek daha geniş bir dizi faktörü ölçmek istiyorlar. Ter sensörü bu yeni giyilebilir teknoloji sınıfının bir üyesidir.

Northwestern'de mühendislik profesörü ve sıvıyı izleyen esnek cilt cihazlarında uzmanlaşmış bir şirket olan Epicore Biosystems'de yönetim kurulu başkanı Ph.D. olan John Rogers tarafından geliştirilmiştir. O anlatır Ters cihazın Ironman Dünya Şampiyonası'ndaki ilk testlerinin başarılı olduğunu ve cihazın ticari bir versiyonunu yıl içinde piyasaya sürmek istediklerini söyledi. onun Bilimsel Gelişmeler Cuma günü yayınlanan makale, yamanın gerçekte nasıl çalıştığı hakkında bazı bilgiler sunar.

Rogers, cihazın Ironman Dünya Şampiyonası'nda yaptığı denemede, “Cihazların açık kalacağını görmekle açıkçası ilgilendik” diyor. “Etrafta koşuyorlar, yüzüyorlar, bisiklete biniyorlar. Cihazlar her zaman iyi performans sergilediler, ter topluyorlar ve beklediğimiz gibi okuma yapıyorlardı. Sporcular, cihazların değerli bilgiler sağladığını buldular - hiçbir şekilde rahatsız edici değildi ya da herhangi bir şekilde tahriş edici değildi. ”

Ter Kaybı ve Ter Kimyasının Ölçülmesi

Rogers’ın şu ana kadar adlandırılmamış olan ter sensörü, etraftaki ilk ter sensörü değil. Bununla birlikte, tasarımının ve sağlamlığının ayrı olduğuna inanıyor. Yeni kağıt, sensörün tamamen elektronik içermediğini ve ciltte bir bant yardımı gibi yapışan esnek yapışkan yamasının tasarımına dayandığını gösterir.

Rogers, “Esas olarak toplamda bir veya iki damla ter topluyoruz” diyor. “Deriden çıkan ter, derhal, ter kaybını, ter kaybını ve ter kimyasını okuyabildiğimiz tamamen kapalı kanallara ve rezervuarlara giriyor.”

Rogers, giyilebilirliğin aslında bir termometre gibi çalıştığını söylüyor. Ter kanalları doldururken kırmızı ya da maviye döner. Bu iki kırmızı veya mavi işaret arasındaki saat yönünde mesafe ne kadar ter kaybolduğunu gösterir - insan derisine yerleştirildiğinde iki iz oldukça soluktur:

Ter kimyasının ölçebileceği tek özellik, en azından şu anda olduğu gibi ölçebildiği elektrolit seviyeleri. Bu iki nedenden dolayı dikkate değer. İlk olarak, bu yazının yazarlarından bazıları Gatorade Spor Bilimleri Enstitüsü tarafından kullanılmaktadır, bu nedenle elektrolit kaybı kesinlikle tekerlekli evlerindedir. Yine de, elektrolit dengesini korumak - özellikle sodyum - uzun süreli dayanıklılık olayları boyunca önemli olabilir. Çoğu insan diyetlerinde başlamak için yeterli sodyumdan daha fazlasına sahiptir, ancak maratonlar ve ultramatojenler kullanan sporcular için, sodyum alımı için kurallar vardır (özellikle “tuzlu kazaklar için”).

Bu giyilebilir ter içinde kaybedilen moleküller ile tepkimeye giren kimyasalların bir kombinasyonunu kullanır. Elektrolit kaybı çok yükseldiğinde, işin bitmesi durumunda yamaya sıkışan ter renk değiştirir:

Rogers, “Elektrolit seviyelerine bağlı olarak açık pembeden koyu kırmızıya değişen renkte bir kimyasal reaktifimiz var” diyor. “Sadece gözle bakabilir ve görebilirsin“ Oh, ter elektrolit seviyem çok yüksek, ya da orta ya da düşük. ”Bu bilgiyi elektronik kullanmadan da kullanabilirsiniz.”

Gerçek Sporcularda Testler

Bu makale çoğunlukla cihazların yapımı ile ilgilidir, ancak yamanın Ironman sporcuları için yüzme oturumlarında tuzlu sudaki terleri başarıyla filtrelediğini not eder. Ayrıca, iki saatten fazla bir süredir “sualtı operasyonları” için cilde yapışmıştır. Ironman davasına bir “pilot çalışma” diyor - ancak tenisçiler de dahil olmak üzere “bu noktada yaklaşık 250 sporcu üzerinde test ettiklerini belirtiyor. Basketbol oyuncuları

Durduğunda, cihaz bir mobil uygulamaya bilgi aktarmaz. Şu anda cihazlar tek kullanımlık olurdu - her yarış veya antrenman seansı için yeni bir tane kullanırsınız. Ayrıca yıl içinde ticari bir lansman olacağını ve “büyük” bir endüstri ortağı ile çalıştığını belirtti.

“Bu cihazları test etmekte oldukça derin, ancak Kona'daki Ironman etkinliğinin yarış boyunca ilerledikçe tüm şartlar göz önüne alındığında en zoru olduğunu söyleyebilirim” diyor. “Cihazların iyi çalıştığını görmek bizi mutlu etti.”

> Özet: İnvaziv olmayan, yerinde fizyolojik durumun biyokimyasal olarak izlenmesi, ter kullanımı yoluyla, yeni sağlık bakım teşhisi biçimlerini ve kişiselleştirilmiş hidrasyon stratejileri sağlayabilir. Ter toplama ve algılama teknolojilerindeki son gelişmeler, güçlü yetenekler sunar; ancak, sudaki parazit / kirlenmenin önlenmesi, viskozite varlığında sağlam yapışmayı sağlamadaki benzersiz zorluklar nedeniyle, su veya kurak ortamlar gibi zorlu ortamlarda kullanım için etkili değildir. kuvvetleri ve / veya kuvvetli hareketi sürükleyin ve toplanan terin buharlaşmasını önleyin. Bu yazı, tamamen su altındayken bile terlerin yakalanması, depolanması ve analizini sağlamak için cilde yapışan su geçirmez, epidermal, mikroakışkan ve elektronik sistemler için malzeme ve tasarımlar sunar. Saha denemeleri, bu cihazların, kontrollü, iç mekan koşullarında ve açık denizde yüzme koşullarında kuvvetli fiziksel aktivite sırasında lokal ter klorür konsantrasyonunun, yerel ter kaybının (ve ter oranının) ve cilt sıcaklığının nicel in situ ölçümlerini toplama kabiliyetini göstermektedir.