توسعه حسگر پوشیدنی بی‌سیم بدون نیاز به چسب و شارژ

حسگرهای پوشیدنی بر همه‌ چیز از تعداد قدم‌ها گرفته تا ضربان قلب نظارت می‌کنند اما برای اندازه‌گیری ضعف در افراد مسن، بیماری‌های کشنده، اثربخشی داروها و عملکرد ورزشکاران حرفه‌ای نیاز به دستگاه‌های پزشکی است اما اکنون مهندسان نوع جدیدی از این حسگرها را ساخته‌اند.

کد خبر: ۱۲۶۱۶۶۲

تاریخ: ۱۸ مهر ۱۴۰۰ - ۱۰:۵۵

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از یورک آلرت،  مهندسان دانشگاه آریزونا نوع جدیدی از حسگرهای پوشیدنی به نام "دستگاه بیوسیمبیوتیک" تولید کرده‌اند که مزایای جدیدی دارد.

این دستگاه‌ها را نه تنها می‌توان به صورت سفارشی‌ به وسیله‌ی چاپ سه‌بعدی و براساس اسکن بدن افراد تولید کرد بلکه می‌توان بدون نیاز به شارژ برای مدت طولانی و مداوم از آن‌ها استفاده کرد.

"فیلیپ گوتروف" (Philipp Gutruf)، سرپرست این پژوهش و استادیار مهندسی پزشکی یافته‌های خود را روز گذشته در مجله "Science Advances" منتشر کرده است.

گوتروف می‌گوید: حسگری مشابه آنچه ما ساخته‌ایم وجود ندارد. این دستگاه بدون نیاز به شارژ به طور مداوم کار می‌کند.

شخصی‌سازی این حسگر به آن امکان نظارت دقیق می‌دهد

حسگرهای پوشیدنی کنونی با محدودیت‌هایی مواجه هستند. برای مثال ساعت‌های هوشمند نیازمند شارژ شدن هستند و با توجه به قرارگیری روی مچ دست تنها قادر به جمع‌آوری میزان محدودی از داده‌ها هستند.

"گوتروف" و گروهش با اسکن سه‌بعدی بدن افراد که شامل ام‌آرآی، سی‌تی‌اسکن و تصاویر دقیق تلفن‌های هوشمند می‌شود قادرند با کمک چاپگر سه‌بعدی دستگاه‌هایی سفارشی که به بخش‌های مختلفی از بدن متصل می‌شوند، تولید کنند.

قابلیت شخصی‌سازی حسگرها به محققان امکان بررسی پارامترهای فیزیولوژیکی را می‌دهد که پیش این اندازه‌گیری آنها امکان پذیر نبوده است.

"تاکر استوارت"(Tucker Stuart)، نویسنده اول این مقاله می‌گوید: برای مثال اگر می‌خواهید دمای بدن را اندازه‌گیری کنید می‌توانید این حسگر را در ناحیه زیربغل قرار دهید. نحوه‌ی ساخت این دستگاه به ما امکان جمع‌آوری داده‌هایی را می‌دهد که با حسگرهای سنتی که روی مچ‌دست قرار می‌گرفتند ممکن نبود.

از آن‌جا که این دستگاه‌ها به طور سفارشی ساخته می‌شوند از حساسیت بالایی برخوردارند. "گوتروف" و گروهش توانایی این حسگرها در اندازه‌گیری دما و فشار هنگام پریدن، راه رفتن روی تردمیل و استفاده از دستگاه سیم‌کش آزمایش کردند. این دستگاه‌ها برای تشخیص تغییرات دمایی بدن افراد بسیار دقیق عمل کردند.

استفاده مداوم بی‌سیم بدون نیاز به شارژر

"گوتروف" و گروهش اولین کسانی نیستند که از حسگرها برای بررسی سلامت و عملکرد بدن استفاده می‌کنند با این حال حسگرهای کنونی قادر به اندازه‌گیری مداوم این موارد نیستند یا نمی‌توانند نتایج دقیقی از نظر پزشکی فراهم کنند.

برخی از حسگرها مانند برچسب به پوست متصل می‌شوند اما این برچسب‌ها در طول زمان یا با عرق کردن از پوست جدا می‌شوند. حتی حسگرهای پوشیدنی پیچیده‌ که به صورت بالینی برای ثبت نوار قلب مورد استفاده قرار می‌گیرند نیز با چنین مشکلاتی روبه‌رو هستند. علاوه بر آن این حسگرها بی‌سیم نیستند که این موضوع باعث ایجاد محدودیت حرکتی برای بیماران می‌شود.

دستگاه ساخته شده توسط گروه گوتروف دارای چسب نیست و به صورت بی‌سیم از فاصله‌ی چند متری شارژ می‌شود. این دستگاه انرژی را نیز ذخیره می‌کند تا در صورت خارج شدن از محدوده‌ بتوان از آن‌ استفاده کرد.