اخبار داخلی دانش و فناوری طراحی حسگر مچی برای سنجش عرق بدن

يكشنبه 19 مهر 1405 - ساعت 17:11

طراحی حسگر مچی برای سنجش عرق بدن

پژوهشگران ژاپنی حسگری به شکل ساعت مچی توسعه داده‌اند که طی آزمایشی در شرایط واقعی یک کارگاه ساختمانی، به مدت ۲ ساعت و ۴۵ دقیقه، سیگنال‌های مربوط به سدیم و پتاسیم موجود در عرق را ردیابی کرد.

پژوهشگران دانشگاه علوم توکیو یک دستگاه پوشیدنی توسعه داده‌اند که می‌تواند تغییرات ترکیبات شیمیایی عرق بدن را هنگام فعالیت رصد کند. این دستگاه با ترکیب الکترودهای چاپی، لایه جمع‌آوری عرق و قطعات الکترونیکی بی‌سیم، امکان اندازه‌گیری و انتقال داده‌ها را فراهم می‌کند.
برخلاف حسگرهای چاپی متداول که برای دستیابی به خوانش‌های پایدار به آماده‌سازی‌های طولانی نیاز دارند، این دستگاه از یک الکترود مرجع با اتصال مایع بهره می‌برد که برای دستیابی سریع‌تر به اندازه‌گیری‌های پایدار طراحی شده است.
پژوهشگران نمونه اولیه این ابزار را روی کارگران ساختمانی و در جریان فعالیت‌های روزمره آنها، از جمله راه رفتن، استراحت، نوشیدن آب و غذا خوردن، آزمایش کردند. به گفته محققان، نتایج نشان داد این سامانه می‌تواند سیگنال‌های مرتبط با عرق را در محیط واقعی و خارج از شرایط آزمایشگاهی جمع‌آوری و منتقل کند.
این حسگر تغییرات ولتاژ مرتبط با یون‌های سدیم و پتاسیم موجود در عرق را اندازه‌گیری می‌کند. این دو الکترولیت در فرایندهای فیزیولوژیکی مختلف نقش دارند و پایش آنها می‌تواند اطلاعات مفیدی درباره وضعیت بدن فراهم کند.
دستگاه مذکور به الکترودهای جداگانه برای اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم مجهز است و از این طریق امکان پایش هر دو یون را فراهم می‌کند. لایه‌ای از پارچه و الیاف فوق‌جاذب روی الکترودها قرار گرفته است که به جمع‌آوری عرق، مرطوب نگه داشتن ناحیه اندازه‌گیری و انتقال نمونه به حسگر کمک می‌کند.
اجزای حسگر به یک واحد الکترونیکی شبیه ساعت مچی متصل هستند. این واحد سیگنال‌ها را پردازش می‌کند، داده‌ها را به‌صورت بی‌سیم به رایانه می‌فرستد و اندازه‌گیری‌ها را نیز روی کارت حافظه میکرو اس‌دی ذخیره می‌کند.
به گفته پژوهشگران، نوآوری اصلی این سامانه در کنار هم قرار دادن و یکپارچه‌سازی این اجزاست؛ رویکردی که به‌جای توسعه ماده‌ای جدید برای ساخت الکترودها، بر بهبود طراحی و عملکرد کل سامانه تمرکز دارد.