پوشیدنی ها قادر به انجام چه کارهایی هستند؟

افزون بر پوشیدنی‌های ردیاب سلامت، انواع پوشیدنی‌ها برای مقاصد پزشکی وجود دارد. در برخی موارد توسعه یک پوشیدنی با هدفی خاص مانند تولید انرژی، سنجش یک پارامتر در مایعات بدن، آهنگ تنفس، ضربان قلب و … انجام می‌شود. در ادامه به قابلیت‌های جدید پوشیدنی‌ها اشاره خواهیم کرد. با مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی همراه باشید.

انواع پوشیدنی ها

اندازه گیری کمی خارش پوست

خارش علامت اصلی نه تنها اگزما و سایر اختلالات پوستی، بلکه بیماری کبدی، بیماری کلیوی و سرطان‌های خاص است. در واقع، خارش یکی از اصلی‌ترین علائمی است که کیفیت زندگی را در این بیماران کاهش می‌دهد. چقدر خارش دارد؟ این سوالی است که پزشکان اغلب از افراد مبتلا به اگزما و سایر بیماری‌های ناشی از خارش می‌پرسند، اما پاسخ آن نسبی و سنجش آن دشوار است.

اندازه‌گیری میزان خارش می‌تواند درمان پزشکی این بیماران را بهبود بخشد. برای نمونه، این یک روش عینی‌تر برای پزشکان و بیماران برای تعیین کارایی دارو است. این امر به ویژه برای کودکان خردسال مهم است، که ممکن است نتوانند نحوه تغییر بدن خود را با گذشت زمان بیان کنند. پژوهشگران یک حسگر پوشیدنی توسعه داده‌اند که می‌تواند میزان خارش فرد را تعیین کند. این ابزار در پشت دست پوشیده می‌شود و از حس حرکت و لرزش برای درک فعالیت دست استفاده می‌کند. سپس یک الگوریتم یادگیری ماشین مشخص می‌کند حرکت دست برای خارش بوده یا خیر. چنین دستگاهی همچنین می‌تواند با دادن داده‌های عینی به شرکت‌های دارویی و تنظیم کننده‌ها، تأثیر داروها را بیان کند.

تولید الکتریسیته با کمک گرمای بدن

پژوهشگران موسسه فناوری Harbin در چین با ایجاد تغییراتی در یک مبدل گرمایی توانستند با استفاده از گرمای بدن یک چراغ LED را روشن کنند. در این پژوهش منبع گرم بدن انسان و منبع سرد محیط اطراف بود. این پژوهشگران مبدل منعطف خود را طوری ساختند که در برابر تغییر فرم و خمش تا ۱۰۰۰ بار هم تغییر چندانی در بازده دستگاه مشاهده نشود. همچنین با جایگزینی فلز بیسموت با منزیم ساخت و قیمت ساخت را کاهش دادند. پژوهش‌هایی از این دست با توجه به نیاز صنعت به استفاده از روش‌های مختلف برای تولید انرژی پوشیدنی‌ها مهم است

پوست الکترونیکی و نمایشگر آن به عنوان ردیاب قلب یا ردیاب فعالیت ماهیچه‌ها

پروفسور Takao Someya در دانشگاه تحصیلات تکمیلی توکیو این پوست الکترونیک را طوری طراحی کرده است که با آب به مدت یک هفته روی پوست می‌چسبد. با قرار گرفتن روی قفسه سینه می‌توان ضربان قلب را در این مدت ردیابی کرد. این پوست الکترونیکی از مواد انعطاف‌پذیر،polyvinyl alcohol، و لایه نازک طلا ساخته شده است(منبع).

این فناوری با توجه به جمعیت سالخورده ژاپن و نیاز کشور به ردیابی سلامت از راه دور توسعه یافته است. برای سالمندان و افرادی که به تلفن‌های هوشمند عادت ندارند یک نمایشگر نیز روی دست تعبیه می‌شود. استارت‌آپ Xenoma این فناوری را با لباس‌های ورزشی ترکیب کرده است و مشخصات سلامت را در هنگام خواب ردیابی می‌کند. در دوران قرنطینه که امکان تمرین حضوری با مربی وجود ندارد این فناوری تاثیر و قدرت خود را برای ردیابی از راه دور به اثبات رسانیده است.

روشن کردن پوشیدنی ها به کمک حرکت انسان

پژوهشگران دانشگاه علوم توکیو، Tokyo University of Science می‌توانند پوشیدنی‌ها را با تحرک انسان روشن کنند. مدت زمان اندکی که باتری پوشیدنی‌ها آن‌ها را بدون اتصال به منبع تغذیه قابل استفاده می‌کند، محدودیت زیادی برای استفاده ایجاد می‌کند. برای رفع این مشکل پژوهشگران در TUS روشی برای تولید اختلاف پتانسیل به کمک لاکتاک موجود در عرق توسعه دادند(منبع).

انرژی الکتریکی تولید شده با این روش می‌تواند حسگرهای پوشیدنی و دستگاه ارتباطی بیسیم را برای مدت کوتاه روشن نگاه دارد. این دستگاه یک زیرلایه نازک آبگریز است که روی آن سلول زیستی سوار می‌شود. هر سلول زیستی حاوی آنزیم‌هایی است که درمجاورت لاکتاک فعال می‌شوند. زیرلایه مایعات عرق را به سمت سلول زیستی هدایت می‌کند. در آزمایش این گروه این آرایه به میزان ۳٫۶۶ ولت اختلاف پتانسیل و خروجی ۴٫۳ میلی‌وات را تولید کرده است. در حقیقت این نخستین نمونه از بیوباتری بر اساس لاکتاک نیست. پژوهشگران دانشکده برق و کامپیوتر دانشگاه Binghamton نیز چنین دستگاهی ساخته بودند. اما در این پژوهش جدید روش‌های ساخت سلول برای تولید انبوه مناسب است.

ارتعاشات قابل تنظیم کلید کاهش درد کمر است

پژوهشگران مؤسسه فناوری ناگویا در ژاپن دستگاهی تولید کرده‌اند که می‌تواند وضعیت غیر طبیعی که منجر به کمر درد می‌شود را تشخیص داده و به آن کمک کند. این روش شامل استفاده از ارتعاش برای تحریک گیرنده‌های حسی است که به مغز کمک می‌کند وضعیت بدن در فضا را درک کند. این رویکرد بر اساس این فرضیه است: درک ضعیف از وضعیت بدن و اندام‌ها منجر به بی‌ثباتی وضعیتی و در نتیجه کمردرد می‌شود. جالب توجه است، این گروه ژاپنی معتقد است که این دستگاه می‌تواند به تشخیص گیرنده‌های حسی دارای عملکرد ضعیف کمک کند، که منجر به درمان هدفمند می‌شود. آنها اکنون در حال برنامه‌ریزی برای یک آزمایش بزرگتر برای بررسی پتانسیل کامل فناوری خود هستند(منبع).

 ارتعاشات قابل تنظیم کلید کاهش درد کمر است

توسعه دستگاه فشرده ساز برای جلوگیری از ترومبوز ورید عمقی

پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا نوعی پوشیدنی تولید کردند که فشرده‌سازی سریع ضربان‌دار را فراهم می‌کند و هدف آن تقلید از فشرده سازی است که عضلات ساق پا هنگام راه رفتن تجربه می‌کنند. این فناوری که توسط Osciflex تجاری می‌شود، برای جلوگیری از ترومبوز ورید عمقی در بیمارانی است که برای مدت طولانی در بستر هستند. در حال حاضر، از کاف‌های مکانیکی که مرتب دور پا باد می‌کند، استفاده می‌شود. گزینه دیگر داروهای ضد انعقاد است، اما چنین درمان‌هایی با خطرات خونریزی کنترل نشده همراه است و برای هر بیمار مناسب نیستند. پژوهشگران ادعا می‌کنند این وسیله می‌تواند به حفظ جریان خون سالم، مؤثرتر از کاف‌های مکانیکی کمک کند.

تشخیص سریع فیبروز سیستیک در کودکان با یک برچسب پوستی

پژوهشگران دانشگاه نورث‌وسترن برچسبی تولید کرده‌اند که می‌تواند با تغییر ساده رنگ میزان کلرید موجود در عرق را که نشانگر فیبروز سیستیک است، در لحظه اندازه بگیرد. این برچسب به کمک مجموعه‌ای از کانال‌های میکروسیال عرق را جذب می‌کند. فیبروز سیستیک یک بیماری ژنتیکی است که منجر به بروز مشکلات تنفسی و عفونت‌های جدی می‌شود و می‌تواند بر سیستم هضم نیز تأثیر بگذارد. تشخیص به موقع این بیماری مهم است. افزون‌بر تشخیص، بیماران فیبروز سیستیک که تحت درمان هستند می‌توانند از این برچسب در خانه و برای ردیابی علائم در طول زندگی روزمره استفاده کنند.

اندازه گیری سطح هوشیاری با پوشیدنی های اندازه گیری کننده فرکانس تنفس

یکی از مهم‌ترین مسائل موجود در محیط‌های کاری خستگی است که می‌تواند حوادث کاری جبران‌ناپذیری ایجاد کند. به همین دلیل پژوهشگران به دنبال روش‌هایی برای اندازه‌گیری سطح هوشیاری کارمندان هستند. خستگی فکری یک عامل روانی است اما می‌توان علائم آن را، در کنار خستگی فیزیکی، با توجه به ضربان قلب، آهنگ تنفس و انقباض عضلات مشاهده و مطالعه کرد.

در پژوهشی که در IEEE Sensors Journal به چاپ رسیده است پژوهشگران ایتالیایی در Università Campus Bio-Medico di Roma فرکانس تنفس را به عنوان معیاری از خستگی فرد در یک پوشیدنی به کار گرفته‌اند. فرکانس تنفس سطح اضطراب فرد را در واکنش به سرمای شدید، کمبود اکسیژن، ناراحتی فیزیکی، درد و گرما نشان می‌دهد. این سامانه آرایه ای از حسگرهای سیلیکنی است که زیر قفسه سینه به شکل یک بند بسته می‌شود. کشش و فشردگی این حسگرها نشان‌دهنده دم و بازدم کاربر است. آزمایش‌ها به کمک ده داوطلب در حین انجام طیفی گسترده از فعالیت‌ها کارایی این حسگر را تائید می‌کند. این حسگر به خوبی حسگرهای معمول تنقس که با شار مایع کار می کند اطلاعات دم و بازدم را جمع‌آوری می‌کند.

اندازه گیری سطح هوشیاری با پوشیدنی ها

آنتن های پوشیدنی مرزهای فناوری پزشکی را گسترده تر میکند
فناوری های عصبی با خواندن ذهن و آموزش مغز موجب بهبود عملکرد انسان میشوند
کاربرد فناوری های نوآورانه پوشیدنی در زندگی


«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *