با این فناوری به اندازه ظرفیت بدنیتان ورزش کنید

پژوهشگران سیستم هشداری را بر پایه نانو مواد (MXenes) ساخته اند که فرد ورزشکار را نسبت به محدودیت های بدنیش آگاه و وی را از ورزش سنگین تر منع می‌ کند. به این ترتیب از آسیب های احتمالی جلوگیری می شود.

کد خبر: ۱۲۷۰۰۸۱

تاریخ: ۲۳ دی ۱۴۰۰ - ۱۴:۰۸

به گزارش خبرگزاری دانا ورزش برای بدن بسیار مفید است اما ورزش سنگین و فشار زیاد ناشی از آن می تواند برای انسان مضر باشد. به اعتقاد متخصصین، زمانی که افراد از محدودیت های ایمن ورزش عبور می کنند، اسید لاکتیک در ماهیچه ها ایجاد می شود، این موضوع به نوبه خود، بسته به سطح این اسید در بدن، انواع مختلفی از آسیب ها را به همراه خواهد داشت.

گفته می‌ شود، اگر می‌ خواهید ورزش کنید، باید بدانید چه زمانی به محدودیت‌ های خود نزدیک خواهید شد تا از تجمع اسید لاکتیک و سایر مشکلات ناشی از آن جلوگیری کنید.

در اینجا این سوال مطرح می شود که چگونه بفهمیم که به محدودیت های ورزشی خود رسیده ایم؟

تیمی از محققان دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله عربستان سعودی سیستمی را توسعه دادند که وقتی به محدودیت های ورزشی خود نزدیک می شویم می تواند به ما هشدار دهد.

این محققان از نانومواد (MXenes) برای طراحی یک سیستم هشدار استفاده کردند که وقتی فرد به محدودیت‌های خود نزدیک می‌ شود، وی را از ورزش سنگین تر منع می‌ کند. حالت کار MXenes بر اساس تجزیه و تحلیل میزان تعریق و آنالیت ها در عرق است. به گزارش سیناپرس، در اصل، MXenes گروهی از مواد معدنی دو بعدی هستند که از نیتریدها، کاربیدها و کربنیتریدهای فلزات واسطه غیرسمی تشکیل شده اند. با توجه به این واقعیت که آنها رسانایی فلزی فلزات واسطه را با خاصیت آب ادغام می کنند، می توانند تغییرات کمی را در غلظت شیمیایی تشخیص دهند که آنها را به انتخابی عالی برای حسگرهای زیستی تبدیل می کند.

در سال ۲۰۱۹، تیمی به رهبری حسام الشریف یک حسگر بازوبند پوشیدنی با استفاده از الکترود کامپوزیت MXene توسعه دادند که مملو از آنزیم‌ های خاصی بود که می‌ توانستند عرق را جذب کرده، آنالیت ‌های مختلف مانند قند و اسید لاکتیک موجود در عرق را شناسایی و اندازه‌ گیری کنند.

علاوه بر این، تیم تحقیقاتی مذکور با تیم پژوهشی دیگری به سرپرستی ساهیکا اینال (Sahika Inal) همکاری کرده و با هم ورقه های MXene را با پلیمرهای پر از آب بارگذاری کردند که سیستم بدن می تواند آن را تحمل کند. به گزارش سیناپرس، با کمال تعجب، آنها کشف کردند که چندین یون متحرک در هیدروژل می تواند میزان استرس مکانیکی را که فرد در طول یک ورزش متحمل می شود، منعکس کند.

الشریف در این باره گفت: «در ابتدا ورق های MXene به طور تصادفی در داخل هیدروژل قرار می گیرند، اما هنگامی که به آنها فشار وارد می کنید، ورقه ها افقی تر می شوند ... زیرا MXene ها دارای غلظت بالایی از بارهای منفی روی سطوح خود هستند، ترتیبات افقی به شدت بر حرکات درون هیدروژل تأثیر می گذارد بنابراین ما می توانیم سطوح مختلف تغییر فشار را اندازه گیری کنیم.»

به بیان ساده، این دستگاه جدید از یک الگوی مقاومت الکتریکی برای ردیابی درجه تنش مکانیکی استفاده می کند. با این حال، با معرفی یون‌های آنزیم‌های MXene، الگوی مقاومت بلافاصله تغییر کرد. این کشف باعث شد KAUST بفهمد که این دستگاه می تواند به آنها کمک کند تغییرات PH را از عرق گرفته تا تجمع اسید لاکتیک در عضلات که می تواند منجر به خستگی شود را ردیابی کنند.

به گفته متخصصان، وقتی تمرین می کنیم، عضلات ما تحت فشار قرار می گیرند و در یک نقطه، آنها خسته شده و زمینه را برای عملکرد این حسگر فراهم می کند زیرا استرس باعث تغییر در مواد شیمیایی و غلظت می شود. همچنین، مقاومت الکتریکی متفاوتی در برابر منحنی های تنش ایجاد می‌ کند. این تغییرات کوچک اینجا و آنجا به حسگر کمک می کند تا به شما بگوید چه زمانی به محدودیت های خود نزدیک می شوید. به گزارش سیناپرس، این حسگر از طریق بلوتوث برای اتصال به دستگاه نزدیک مهندسی می شود.

این دستگاه به مرور زمان برای ورزشکاران در تمرینات، فیزیولوژیست های ورزشی و موارد مشابه ضروری می شود و می تواند در سایر زمینه های علمی نیز به کار گرفته  شود. این فناوری بدون شک یکی از بهترین وسایلی است که برای افرادی که عاشق ورزش هستند ایجاد شده است. همیشه این تمایل وجود دارد که افراد نسبت به ورزش زیاده روی کنند و ندانند که ممکن است عوارض خاصی را متحمل شوند. این فناوری می تواند ناجی آنها باشد.