Ang Hindi Maaalis na Kaluskos Maaaring Suriin ang Pawis, Kahit Habang Ikaw ay Paglangoy

Ang mga atleta sa 2018 Ironman World Championship triathlon ay kabilang sa mga unang upang subukan ang isang bagong sensor pawis sa ilalim ng pag-unlad ng mga inhinyero sa Northwestern University. Tulad ng pinakamasasarap na mga triathlete sa mundo ay lumulubog ng 3,8 milya, binabenta 100 milya, at nagpatakbo ng isang marapon, ang maliit na ito na naisusuot ay direktang nakadikit sa kanilang balat tulad ng translucent band-aid, pagsukat ng natatanging kimika ng bawat drop ng pawis - nagpapahiwatig ng mahahalagang sukat na maaaring gumawa o masira ang isang malakas na lahi ng pagtitiis.

Pagdating sa mga naisusuot na sensors sa sports, ayon sa tradisyon na isipin namin ang pagsukat ng mga sukatan tulad ng output ng kuryente o rate ng puso na makakatulong sa isang atleta na pamahalaan ang kanilang pagganap. Ngunit ang naisusuot na larangan ay lumalawak, at ang mga siyentipiko ay naghahanap upang sukatin ang isang mas malawak na hanay ng mga kadahilanan na maaaring maka-impluwensya sa pagganap ng atleta. Ang pawis sensor ay isang miyembro ng bagong klase ng wearable tech.

Ito ay binuo ni John Rogers, Ph.D., isang propesor sa engineering sa Northwestern at chairman ng board of directors sa Epicore Biosystems - isang kumpanya na dalubhasa sa mga aparatong nababaluktot na sinusubaybayan ang mga likido. Sinabi niya Kabaligtaran na ang mga maagang pagsusulit ng device sa Ironman World Championship ay matagumpay at na sila ay tumingin upang maglunsad ng isang komersyal na bersyon ng aparato sa loob ng taon. Kanyang Mga Paglago sa Agham ang papel, na inilabas noong Biyernes, ay nagbibigay ng ilang mga detalye kung paano talaga gumagana ang patch.

"Kami ay interesado sa makita kung ang mga aparato ay mananatili sa, deretsahan," sabi ni Rogers ng pagsubok ng aparato sa Ironman World Championship. "Ang mga ito ay tumatakbo sa paligid, sila ay swimming, sila ay biking. Ang mga aparato ay gumaganap ng mahusay sa buong panahon, sila ay kumukuha ng pawis at ginagawa ang readout gaya ng inaasahan namin. Natuklasan ng mga atleta na ang mga kagamitan ay nagbibigay ng mahalagang impormasyon - hindi sila nakakagambala sa anumang paraan o nanggagalit sa anumang paraan."

Pagsukat ng Sweat Loss at Sweat Chemistry

Ang pawis sensor ng Rogers, na kung saan ay sa ngayon walang pangalan, ay hindi ang unang sensor pawis sa paligid. Naniniwala siya, gayunpaman, na ang kanyang disenyo at katatagan ay nakabukod. Ang bagong papel ay nagpapahiwatig na ang sensor ay ganap na electronics-free at batay sa disenyo ng nababaluktot malagkit patch, na sticks sa sa balat tulad ng isang band-aid.

"Kinokolekta namin ang mahalagang isa o dalawang droplets ng pawis sa kabuuan," sabi ni Rogers. "Ang pawis bilang ito ay umuusbong mula sa balat ay agad na napupunta sa ganap na nakapaloob na mga channel at reservoirs kung saan maaari naming basahin ang rate ng pawis, pagkawala ng pawis, at pawis kimika."

Mula doon ang naisusuot talaga ang mga function tulad ng isang thermometer, sabi ni Rogers. Tulad ng pawis ang pumupuno sa mga channel, ito ay nagiging pula o asul. Ang distansya sa pagitan ng dalawa sa pagitan ng dalawang pulang asul o asul na marka ay nagpapakita kung magkano ang pawis ay nawala - kahit na ang dalawang marka, kapag nakalagay sa balat ng tao, ay medyo mahina:

Ang tanging aspeto ng kimika ng pawis ang aparatong ito ay maaaring masukat, hindi bababa sa kasalukuyang umiiral na ito, ay mga antas ng electrolyte. Iyon ay kapansin-pansin para sa dalawang dahilan. Una, ang ilan sa mga may-akda ng papel na ito ay nagtatrabaho sa Gatorade Sports Science Institute, kaya ang pagkawala ng electrolyte ay tiyak sa kanilang wheelhouse. Gayunpaman, ang pagpapanatili ng balanse sa elektrolit - lalo na sosa - ay maaaring maging mahalaga sa kurso ng mga pangmatagalang pangyayari na pagtitiis. Karamihan sa mga tao ay may sapat na sosa sa kanilang mga pagkain upang magsimula, ngunit para sa mga atleta na nagpapatakbo ng mga marathon at ultramarathon, may mga patnubay para sa paggamit ng sodium (lalo na para sa "mga maalat na sweaters").

Ang wearable na ito ay gumagamit ng isang kumbinasyon ng mga kemikal na tumutugon sa mga molecule na nawala sa pawis. Sa sandaling mataas ang pagkawala ng elektrolit, ang pawis na nakulong sa patch ay magbabago ng kulay kung ang mga bagay ay nakakakuha ng katakut-takot:

"Mayroon kaming chemical reagent na nagbabago sa kulay mula sa light pink hanggang dark red depende sa mga antas ng electrolyte," sabi ni Rogers. "Sa pamamagitan lamang ng mata maaari mong tingnan at makita 'Oh, ang antas ng aking pawis electrolyte ay napakataas, o ito ay daluyan, o ito ay mababa.' Maaari mong gamitin ang impormasyon na walang anumang electronics sa lahat.

Mga Pagsusuri sa Tunay na Atleta

Ang papel ay kadalasang nag-aalala sa construciton ng mga aparato, ngunit ito ay tandaan na ang patch matagumpay na na-filter ang pawis mula sa tubig-alat sa lumangoy session para sa mga atleta Ironman. Sinabi rin nito sa balat na mahigit sa dalawang oras ng "mga operasyon sa ilalim ng dagat." Tinatawag niya ang pagsubok ng Ironman na isang "pag-aaral ng pilosopiya" - bagama't sinabi niya na sinubukan nila ito sa "mga 250 na atleta sa puntong ito," kasama ang mga manlalaro ng tennis at basketball players

Tulad ng ibig sabihin nito, ang aparato ay hindi nagpapadala ng impormasyon sa, halimbawa, isang mobile app. Sa ngayon ang mga aparato ay hindi kinakailangan - gagamitin mo ang isang bago para sa bawat lahi o sesyon ng pagsasanay. Ipinahayag din niya na magkakaroon ng isang komersyal na paglulunsad sa loob ng taon at siya ay nagtatrabaho sa isang "malalaking" kasosyo sa industriya.

"Kami ay medyo malalim sa pagsubok sa mga aparatong ito, bagama't sasabihin ko na ang Ironman event sa Kona ay ang pinaka mahirap na ibinigay sa lahat ng iba't ibang mga pangyayari habang lumilipat ka sa lahi," dagdag niya. "Nasisiyahan kami na makita ang mga device na gumagana nang maayos."

> Abstract: Di-nakapagpapalubha, sa situasyon ng biochemical monitoring ng physiological status, sa pamamagitan ng paggamit ng pawis, maaaring paganahin ang mga bagong paraan ng mga diagnostic ng pangangalagang pangkalusugan at isinapersonal na mga estratehikong hydration. Ang mga kamakailan-lamang na pag-unlad sa koleksyon ng sweat at sensing technology ay nag-aalok ng malakas na kakayahan, ngunit hindi ito epektibo para sa paggamit sa mga matinding sitwasyon tulad ng nabubuhay sa tubig o tuyo na kapaligiran, dahil sa mga natatanging hamon sa pag-aalis ng pagkagambala / kontaminasyon mula sa nakapaligid na tubig, pagpapanatili ng matatag na pagdirikit sa presensya ng viscous i-drag pwersa at / o malusog na paggalaw, at pumipigil sa pagsingaw ng nakolektang pawis. Ang papel na ito ay nagpapakilala sa mga materyales at mga disenyo para sa mga hindi tinatablan ng tubig, epidermal, microfluidic at elektronikong sistema na sumunod sa balat upang paganahin ang pagkuha, imbakan, at pag-aaral ng pawis, kahit na habang nasa ilalim ng tubig. Ang mga pagsubok sa patlang ay nagpapakita ng kakayahan ng mga aparatong ito na mangolekta ng dami sa mga sukat ng kinaroroonan ng konsentrasyon ng konsentrasyon ng lokal na pawis, pagkawala ng pawis ng lokal na pawis (at rate ng pawis), at temperatura ng balat sa panahon ng malusog na pisikal na aktibidad sa kontrolado, panloob na mga kondisyon at sa swimming na karagatan ng bukas na karagatan.