Водоустойчива, носеща се, може да анализира изпотяването, дори докато плувате

Спортистите на триатлона на Световното първенство по Ironman 2018 бяха сред първите, които тестваха нов сензор за пот, разработен от инженерите в Северозападния университет. Тъй като най-добрите триатлети в света плуваха на 2.4 мили, прекосяваха 100 мили и провеждаха маратон, тази малка носна се придържаше директно към кожата им като полупрозрачна лента, измервайки уникалната химия на всяка капка пот - предаване на жизнени измервания които могат да направят или прекъснат интензивно състезание за издръжливост.

Когато става дума за носими сензори в спорта, ние традиционно мислим за наблюдение на показатели като изходна мощност или сърдечен ритъм, които могат да помогнат на спортиста да управлява тяхната ефективност. Но носещото поле се разширява, а учените се стремят да измерят по-широк спектър от фактори, които могат да повлияят на спортните постижения. Сензорът за пот е член на този нов клас носими технологии.

Той е разработен от д-р Джон Роджърс, доктор по инженерни науки в Northwestern и председател на борда на директорите на Epicore Biosystems - компания, специализирана в гъвкави устройства за наблюдение на течности. Той казва обратен че ранните тестове на устройството на Световното първенство по Ironman бяха успешни и че ще търсят да пуснат търговска версия на устройството в рамките на годината. му Научни постижения хартия, публикувана в петък, дава някои подробности за това как действително работи кръпка.

"Ние се интересувахме дали ще останат устройствата, честно казано", казва Роджърс за изпитанието на устройството на Световното първенство по Ironman. "Те тичат наоколо, плуват, карат колело. Устройствата се представиха добре през цялото време, събираха пот и правеха показанията, както очаквахме. Атлетите откриха, че устройствата предоставят ценна информация - те не са разрушили по никакъв начин и не дразнят по никакъв начин.

Измерване на загубата на пот и химия на потта

Сензорът на Роджърс, който досега е неназован, не е първият сензор за пот. Той обаче вярва, че неговият дизайн и здравина го разделят. Новата хартия показва, че сензорът е напълно без електроника и се основава на дизайна на гъвкавата лепенка, която се придържа към кожата като лента.

„Събираме общо една или две капчици пот“, казва Роджърс. "Потта, която излиза от кожата, веднага преминава в напълно затворени канали и резервоари, където можем да прочетем скоростта на потта, загубата на пот и химията на потта."

Оттук носенето всъщност функционира като термометър, казва Роджърс. Тъй като потът изпълва каналите, той или става червен или син. Разстоянието по посока на часовниковата стрелка между тези две червени или сини марки показва колко загуба е пот - въпреки че двете марки, поставени върху човешката кожа, са доста бледи:

Единственият аспект на химията на потта, който това устройство може да измери, поне както съществува в момента, е нивата на електролитите. Това е забележително по две причини. Първо, някои от авторите на тази статия са наети от Спортния научен институт Gatorade, така че загубата на електролитите определено е в техния щурвал. Въпреки това, поддържането на електролитен баланс - особено натрий - може да бъде важно в хода на дълготрайните издръжливости. Повечето хора имат повече от достатъчно натрий в диетите си, за да започнат, но за спортисти, които провеждат маратони и ултрамаратони, има насоки за прием на натрий (особено за „солени пуловери“).

Това носене използва комбинация от химикали, които реагират с молекулите, изгубени в потта. След като загубата на електролит е висока, потът, затворен в пластира, ще промени цвета си, ако нещата се влошават:

"Ние имаме химически реагент, който променя цвета си от светло розово до тъмно червено в зависимост от нивата на електролитите", казва Роджърс. "Само с едно око можете да погледнете и да видите" О, моето ниво на електролит в потта е много високо или е средно, или ниско. "Можете да използвате тази информация без никаква електроника."

Тестове на реалните състезатели

Хартията се занимава най-вече с конструкцията на устройствата, но отбелязва, че пластирът успешно филтрира пот от солена вода в плуващите сесии за атлетите на Ironman. Той също се е придържал към кожата за повече от два часа „подводни операции“. Той нарича съда на Ironman „пилотно проучване“ - въпреки че отбелязва, че те са го тествали на „около 250 спортисти на този етап“, включително тенисисти и баскетболисти

В момента устройството не предава информация, например, на мобилно приложение. Точно сега устройствата биха били за еднократна употреба - бихте използвали нова за всяко състезание или тренировка. Той също така посочи, че ще има търговски старт в рамките на годината и че той работи с „голям“ партньор в индустрията.

"Ние сме доста дълбоко в тестването на тези устройства, макар че бих казал, че събитието на Ironman в Kona е най-голямото предизвикателство, като се има предвид цялото разнообразие от обстоятелства, докато се движите през състезанието," добавя той. „Щастливи сме, че устройствата работят много добре.“

> Анотация: Неинвазивният, in situ биохимичен мониторинг на физиологичното състояние, чрез използването на пот, може да даде възможност за нови форми на диагностика на здравеопазването и персонализирани стратегии за хидратация. Последните постижения в събирането на пот и сензорните технологии предлагат мощни възможности, но те не са ефективни за използване в екстремни ситуации като водни или сухи среди, поради уникалните предизвикателства за премахване на смущения / замърсяване от заобикалящата вода, поддържане на здрава адхезия в присъствието на вискозен сили на съпротивление и / или енергично движение и предотвратяване на изпаряването на събраната пот. Тази книга представя материали и конструкции за водоустойчиви, епидермални, микрофлуидни и електронни системи, които се придържат към кожата, за да позволят улавяне, съхранение и анализ на потта, дори когато са напълно под вода. Полевите опити показват способността на тези устройства да събират количествени in situ измервания на локалната концентрация на потните хлориди, локалните загуби на пот (и скоростта на потта) и температурата на кожата по време на енергична физическа активност при контролирани условия на закрито и при плуване на открито.