Wodoodporny nadający się do noszenia może analizować pot, nawet podczas pływania

Sportowcy podczas triathlonu Ironman World Championship w 2018 r. Byli jednymi z pierwszych, którzy przetestowali nowy czujnik potu opracowywany przez inżynierów z Northwestern University. Jak najlepsi triathloniści na świecie przepłynęli 2,4 mil, przejechali 100 mil i przejechali maraton, ten malutki ubiór przykleił się bezpośrednio do ich skóry, jak półprzeźroczysta opaska, mierząc unikalną chemię każdej kropli potu - przenosząc ważne pomiary które mogą wytworzyć lub przerwać intensywny wyścig wytrzymałościowy.

Jeśli chodzi o czujniki do noszenia w sporcie, tradycyjnie myślimy o monitorowaniu wskaźników, takich jak moc wyjściowa lub tętno, które mogą pomóc sportowcowi w zarządzaniu wynikami. Ale pole do noszenia się powiększa, a naukowcy starają się zmierzyć szerszy zakres czynników, które mogą wpływać na wyniki sportowe. Czujnik potu jest członkiem tej nowej klasy noszonej technologii.

Został opracowany przez dr Johna Rogersa, profesora inżynierii w Northwestern i przewodniczącego rady dyrektorów Epicore Biosystems - firmy specjalizującej się w elastycznych urządzeniach do skóry, monitorujących płyny. On mówi Odwrotność że wczesne testy urządzenia na Mistrzostwach Świata Ironman zakończyły się sukcesem i że będą starali się uruchomić komercyjną wersję urządzenia w ciągu roku. Jego Postępy naukowe artykuł, opublikowany w piątek, zawiera pewne szczegóły dotyczące sposobu działania poprawki.

„Byliśmy zainteresowani tym, czy urządzenia pozostaną, szczerze mówiąc,” mówi Rogers o próbie urządzenia na Mistrzostwach Świata Ironman. „Biegają, pływają, jeżdżą na rowerze. Urządzenia działały dobrze przez cały czas, zbierały pot i robiły odczyt zgodnie z naszymi oczekiwaniami. Sportowcy odkryli, że urządzenia dostarczają cennych informacji - w żaden sposób nie zakłócają ich ani nie irytują ”.

Pomiar strat potu i chemii potu

Czujnik potu Rogersa, który do tej pory nie został nazwany, nie jest pierwszym czujnikiem potu. Uważa jednak, że jego projekt i solidność wyróżniają go. Nowy dokument wskazuje, że czujnik jest całkowicie wolny od elektroniki i opiera się na konstrukcji elastycznej łatki samoprzylepnej, która przykleja się do skóry jak opaska.

„Gromadzimy w zasadzie jedną lub dwie kropelki potu” - mówi Rogers. „Pot pojawiający się na skórze natychmiast przechodzi w całkowicie zamknięte kanały i zbiorniki, w których możemy odczytać szybkość potu, utratę potu i chemię potu”.

Stąd urządzenie do noszenia faktycznie działa jak termometr, mówi Rogers. Gdy pot wypełnia kanały, zmienia kolor na czerwony lub niebieski. Odległość między tymi dwoma czerwonymi lub niebieskimi znakami zgodnie z ruchem wskazówek zegara wskazuje, ile potu zostało utracone - chociaż dwa znaki umieszczone na ludzkiej skórze są dość słabe:

Jedynym aspektem chemii potu, który może mierzyć to urządzenie, przynajmniej w obecnym kształcie, jest poziom elektrolitów. To godne uwagi z dwóch powodów. Po pierwsze, niektórzy autorzy tego artykułu są zatrudnieni przez Gatorade Sports Science Institute, więc utrata elektrolitów jest zdecydowanie w ich sterówce. Nadal utrzymywanie równowagi elektrolitowej - szczególnie sodu - może być ważne w trakcie długotrwałych zdarzeń wytrzymałościowych. Większość ludzi ma na początku więcej niż wystarczającą ilość sodu w diecie, ale dla sportowców prowadzących maratony i ultramaratony istnieją wytyczne dotyczące spożycia sodu (szczególnie w przypadku „słonych swetrów”).

Ten noszony używa kombinacji chemikaliów, które reagują z cząsteczkami traconymi w pocie. Gdy utrata elektrolitu jest wysoka, pot uwięziony w plastrze zmieni kolor, jeśli coś stanie się straszne:

„Mamy odczynnik chemiczny, który zmienia kolor z jasnoróżowego na ciemnoczerwony w zależności od poziomu elektrolitu”, mówi Rogers. „Po prostu możesz spojrzeć i zobaczyć„ Och, mój poziom elektrolitu w pocie jest bardzo wysoki, albo jest to medium, albo jest niski. ”Możesz użyć tych informacji bez żadnej elektroniki.”

Testy na rzeczywistych sportowcach

Praca dotyczy głównie konstrukcji urządzeń, ale zauważa, że ​​łatka skutecznie odfiltrowała pot ze słonej wody w sesjach pływania dla sportowców Ironmana. Przylegał do skóry przez ponad dwie godziny „operacji podwodnych”. Nazywa próbę Ironmana „badaniem pilotażowym” - zauważa jednak, że przetestował ją na „około 250 sportowcach”, w tym tenisistów i Koszykarze

W obecnej postaci urządzenie nie przesyła informacji na przykład do aplikacji mobilnej. W tej chwili urządzenia byłyby jednorazowego użytku - do każdego wyścigu lub sesji treningowej używałbyś nowego. Wskazał również, że w ciągu roku nastąpi komercyjne uruchomienie i że współpracuje z „dużym” partnerem przemysłowym.

„Jesteśmy bardzo zaangażowani w testowanie tych urządzeń, chociaż powiedziałbym, że wydarzenie Ironman w Kona było największym wyzwaniem, biorąc pod uwagę różnorodność okoliczności, w których przechodzisz przez wyścig”, dodaje. „Cieszyliśmy się, że urządzenia działają całkiem dobrze”.

> Abstrakcyjny: Nieinwazyjne, biochemiczne monitorowanie stanu fizjologicznego in situ, dzięki zastosowaniu potu, może umożliwić nowe formy diagnostyki opieki zdrowotnej i spersonalizowane strategie nawadniania. Ostatnie postępy w technologii zbierania i wykrywania potu oferują potężne możliwości, ale nie są skuteczne w sytuacjach ekstremalnych, takich jak środowiska wodne lub suche, z powodu unikalnych wyzwań w eliminowaniu zakłóceń / zanieczyszczeń z otaczającej wody, utrzymując silną przyczepność w obecności lepkiego siły oporu i / lub energiczny ruch i zapobieganie parowaniu zebranego potu. Niniejszy artykuł przedstawia materiały i projekty wodoodpornych, naskórkowych, mikroprzepływowych i elektronicznych systemów, które przylegają do skóry, aby umożliwić przechwytywanie, przechowywanie i analizę potu, nawet gdy jest całkowicie pod wodą. Próby terenowe wykazują zdolność tych urządzeń do gromadzenia ilościowych pomiarów in situ lokalnego stężenia chlorków potu, miejscowej utraty potu (i szybkości wydzielania potu) oraz temperatury skóry podczas intensywnej aktywności fizycznej w kontrolowanych warunkach wewnętrznych i podczas pływania na otwartym oceanie.