Neperšlampami drabužiai gali analizuoti prakaitą, net jei esate plaukimas

2018 m. „Ironman“ pasaulio čempionato triatlone sportininkai buvo pirmieji, kurie išbandė naują „Northwestern University“ inžinierių kuriamą prakaito jutiklį. Kaip geriausi pasaulio triatrai, kurie plaukdavo 2,4 mylios, keliavo 100 mylių, ir nuvažiavo maratoną, ši nedidelė nešiojama prisirišė tiesiai prie odos kaip permatoma juostos pagalba, matuojant unikalų kiekvieno prakaito lašelio chemiją - pernešant gyvybinius matavimus tai gali padaryti ar nutraukti intensyvų ištvermės lenktynes.

Kalbant apie nešiojamuosius sportinius jutiklius, mes tradiciškai galvojame apie stebėjimo metrikas, pavyzdžiui, galios arba širdies ritmą, kuris gali padėti sportininkui valdyti savo veiklą. Tačiau nešiojamas laukas plečiasi, o mokslininkai siekia išmatuoti įvairesnius veiksnius, galinčius turėti įtakos sportinei veiklai. Prakaito jutiklis yra šios naujos nešiojamų technologijų klasės narys.

Jį sukūrė doktorantė John Rogers, Šiaurės Vakarų inžinerijos profesorius ir „Epicore Biosystems“ direktorių valdybos pirmininkas - įmonė, kuri specializuojasi lanksčiuose skysčių stebėjimo prietaisuose. Jis sako Inversinis kad įrenginio anksti bandymai „Ironman“ pasaulio čempionate buvo sėkmingi ir kad jie per metus pradės naudoti komercinę prietaiso versiją. Jo Mokslo pažanga popierius, išleistas penktadienį, pateikia tam tikrą informaciją apie tai, kaip pleistras faktiškai veikia.

„Mums buvo įdomu matyti, ar prietaisai liktų atviri,“ - sako Rogersas apie įrenginio bandymą „Ironman“ pasaulio čempionate. „Jie važiuoja aplinkui, jie plaukioja, važiuoja dviračiais. Prietaisai gerai veikė visą laiką, jie rinko prakaitą ir atlikė rodmenis, kaip tikėjomės. Sportininkai nustatė, kad prietaisai teikia vertingą informaciją - jie jokiu būdu nebuvo trikdantys ar jokiu būdu dirgina “.

Svorio praradimo ir prakaito chemijos matavimas

Rogerio prakaito jutiklis, kuris iki šiol yra nepaminėtas, nėra pirmasis prakaito jutiklis. Tačiau jis mano, kad jo dizainas ir tvirtumas ją išskiria. Naujasis popierius rodo, kad jutiklis yra visiškai be elektronikos ir grindžiamas lanksčiojo klijų pleistru, kuris prilimpa prie odos kaip juostos pagalba.

„Mes iš esmės renkame iš esmės vieną ar du prakaito lašus“, - sako Rogersas. „Prakaitas, atsirandantis iš odos, iš karto patenka į visiškai uždarytus kanalus ir rezervuarus, kur galime skaityti prakaito lygį, prakaito praradimą ir prakaito chemiją.“

Iš ten dėvimi faktiškai veikia kaip termometras, sako Rogersas. Kadangi prakaitas užpildo kanalus, jis tampa raudonas arba mėlynas. Atstumas tarp šių dviejų raudonų arba mėlynų ženklų pagal laikrodžio rodyklę rodo, kiek prarandama prakaito - nors abu ženklai, ant žmogaus odos, yra gana silpni:

Vienintelis prakaito chemijos aspektas, kurį šis prietaisas gali matuoti, bent jau šiuo metu yra elektrolitų lygis. Tai pastebima dėl dviejų priežasčių. Pirma, kai kurie šio straipsnio autoriai dirba „Gatorade“ sporto mokslo institute, todėl elektrolitų praradimas neabejotinai yra jų vairinėje. Vis dėlto elektrolitų pusiausvyros palaikymas - ypač natrio - gali būti svarbus ilgalaikio ištvermės įvykių metu. Dauguma žmonių savo mityboje pradeda vartoti daugiau nei pakankamai natrio, tačiau sportininkams, vykdantiems maratonus ir ultramaratonus, yra rekomendacijų dėl natrio vartojimo (ypač „sūrus megztinis“).

Ši dėvima cheminių medžiagų, kurios reaguoja su prakaitu prarastomis molekulėmis, deriniu. Kai elektrolitų praradimas yra didelis, pleistro įstrigęs prakaitas pasikeis spalva, jei viskas bus sunki:

„Mes turime cheminį reagentą, kuris, atsižvelgiant į elektrolitų kiekį, keičia spalvą nuo šviesiai rožinės iki tamsiai raudonos“, - sako Rogersas. „Tiesiog žvilgsniu galite pamatyti ir pamatyti“ O, mano prakaitavimo elektrolitų lygis yra labai didelis, ar tai yra vidutinė, ar maža. “Jūs galite naudoti šią informaciją be jokios elektronikos.“

Tikrų sportininkų bandymai

Popierius daugiausia susijęs su prietaisų konstrukcija, tačiau pastebima, kad pleistras sėkmingai filtravo prakaitą iš sūraus vandens plaukimo sesijose „Ironman“ sportininkams. Jis taip pat laikėsi odos daugiau nei dvi valandas po „povandeninių operacijų“. Jis vadina „Ironman“ teismą „bandomuoju tyrimu“, nors jis pažymi, kad išbandė „apie 250 sportininkų šiuo metu“, įskaitant teniso žaidėjus ir krepšinio žaidėjai

Esant tokiai padėčiai, prietaisas neperduoda informacijos, pvz., Mobiliosios programos. Šiuo metu prietaisai būtų vienkartiniai - kiekvienam lenktynėms ar treniruotėms naudosite naują. Jis taip pat nurodė, kad per metus bus vykdomas komercinis pristatymas ir kad jis dirba su „dideliu“ pramonės partneriu.

„Mes gana giliai išbandome šiuos įrenginius, nors norėčiau pasakyti, kad„ Ironman “renginys Konoje buvo sudėtingiausias, atsižvelgiant į visas įvairias aplinkybes, kai persikeliate per lenktynes“, - priduria jis. „Mums malonu matyti, kad įrenginiai veikia gana gerai.“

> Anotacija: Neinvazinė, in situ biocheminė fiziologinės būklės stebėsena, naudojant prakaitą, galėtų suteikti naujų sveikatos priežiūros diagnostikos ir individualizuotų hidratacijos strategijų formų. Naujausi prakaito surinkimo ir jutimo technologijų pasiekimai suteikia galingų galimybių, tačiau jie nėra veiksmingi naudoti ekstremaliose situacijose, pvz., Vandens ar sausoje aplinkoje, dėl unikalių iššūkių pašalinant trukdžius / užteršimą aplinkiniu vandeniu, išlaikant tvirtą sukibimą esant klampiam traukos jėgos ir (arba) energingas judėjimas ir užkertamas kelias surinkto prakaito išgaravimui. Šiame dokumente pateikiamos medžiagos ir dizainai, skirti vandeniui, epiderminėms, mikrofluidinėms ir elektroninėms sistemoms, kurios prilimpa prie odos, kad būtų galima užfiksuoti, saugoti ir analizuoti prakaitą net ir po vandeniu. Lauko bandymai rodo, kad šie prietaisai gali rinkti kiekybinius vietinio prakaito chlorido koncentracijos, vietinio prakaito praradimo (ir prakaito lygio) ir odos temperatūros matavimus intensyvaus fizinio aktyvumo kontroliuojamose patalpose ir atviroje jūroje plaukimo metu.