Ваши следующие умные часы смогут анализировать пот и получать бесценные данные о здоровье

В последние несколько лет ученые рассматривают пот как следующий прорыв в области носимых устройств. До сих пор эта технология не получила коммерциализации со стороны таких компаний, как Apple или Samsung, но работа продолжается. Новейшее устройство представляет собой «умные часы с датчиком пота», которые способны непрерывно анализировать пот, чтобы идентифицировать химические вещества в поте человека.

Рассматриваемые умные часы, разработанные командой Института физики твердого тела Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук, могут точно измерять концентрацию важнейших ионов, таких как калий, натрий и кальций. Примечательно, что часы способны не только проводить надежный долгосрочный анализ, но и оценивать вышеупомянутые ионы в режиме реального времени.

Почему важен анализ пота

Правильный анализ этих ионов может дать массу важной информации, особенно для спортсменов. Оценка потери ионов с потом может помочь в планировании индивидуальных стратегий восполнения жидкости и электролитов. Это не только помогает восстановить электролитный баланс в организме, но также может помочь при судорогах, вызванных жарой.

Здесь чрезвычайно важен индивидуальный подход, поскольку каждый человек теряет разное количество натрия с потом в зависимости от тренировок. Натрий играет решающую роль в поддержании баланса жидкости, передаче нервных импульсов и мышечных движениях. С другой стороны, потерю калия также стоит контролировать, поскольку он играет роль в регулировании баланса pH, артериального давления и здоровья сердца.

Будущее умных часов уже близко

Описанные выше умные часы основаны на микрофлюидном чипе, стандартизированной матрице датчиков и блоке обработки сигналов. Прочный интерфейс, разработанный для носимых устройств, включает в себя несколько модулей измерения пота, которые позволяют одновременно анализировать несколько ионов.

Наиболее многообещающим инженерным аспектом умных часов является то, что они включают в себя «матрицы датчиков массового производства», которые позволяют «высокоселективный мониторинг» ионов кальция, калия и натрия. Долговечность — еще один аспект, который вселяет надежду на массовое внедрение этой технологической разработки.

«Он может последовательно отслеживать три иона в человеческом поте в течение более шести месяцев, превосходя стабильность многих других датчиков, о которых сообщалось», — говорит команда, стоящая за проектом. В исследовательской статье, опубликованной в журнале ACS Nano, упоминается, что производство масштабируемых датчиков, принятое для этих умных часов, послужит основой для разработки надежных носимых устройств с датчиками пота в будущем.

Интересно, что это будет не первая разработка такого рода, хотя это одна из самых многообещающих реализаций. Чуть больше года назад эксперты Корейского института науки и технологий разработали беспроводной носимый датчик для непрерывного анализа пота. Его гениальная конструкция также снизила вероятность ложных показаний благодаря системе каналов, которая постоянно удаляла старые образцы пота в пользу свежевыделенной жидкости.

Еще одна причина, по которой анализ пота может оказаться следующим прорывом в области портативных устройств, — это оценка содержания лактата в дополнение к ионам металлов. Уровни лактата являются одним из наиболее надежных показателей для измерения интенсивности тренировки и прогнозирования мышечной усталости. Команда из Токийского научного университета недавно разработала микрофлюидный датчик лактата пота, который решает пресловутую проблему с пузырьками воздуха.

Экспертам того же института также удалось интегрировать биосенсор пота, способный измерять ионы хлора на тканевом материале. В 2021 году ученые Корейского института материаловедения (KIMS) сообщили о разработке еще одного портативного датчика на основе пота, который может обнаруживать присутствие запрещенных наркотиков в организме.

Эксперты в этой области говорят Digital Trends, что достижения в области микрофлюидики весьма многообещающи. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — еще одно направление, которое также рассматривается как будущее, но, похоже, до его коммерческого внедрения еще несколько лет, отчасти из-за длительного процесса клинической проверки и одобрения регулирующих органов.