Tetování tygra. Duhový pruh. Něco, co připomíná make-up, ale místo toho čte signály mozku.
Inženýři z Penn State už to mají. Podali předběžnou patentovou přihlášku na nositelné zařízení, které je napuštěno inkoustem přímo na kůži. Nejsou to pevné kovové senzory, které se na klinice připevňují páskou na hodinu. Jedná se o vlastní senzory popsané v Proceedings of the National Academy of Sciences. Lépe přilnou k pokožce. Při pohybu zůstává na místě. A ano, vypadají dobře.
Proč lepkavost nefunguje
Všechna nositelná zařízení pro sledování zdraví se spoléhají na elektrody. Tyto prvky se dotýkají těla a čtou elektrické signály. Váš mozek posílá EEG data. Srdce vysílá EKG. Svaly se stahují a vytvářejí EMG signály. Standardní vybavení používá tvrdokovové kontakty. Poskytují samozřejmě stabilitu. Ty se ale sloupnou ve chvíli, kdy zvednete ruce nebo se začnete potit.
Vědci se to pokusili napravit pomocí hydrogelů. Měkké rosolovité materiály. Absorbují vodu a bobtnají. Protahují se s vaším tělem. Teoreticky to zní skvěle. Ale voda se vypařuje. Gel zasychá. Potom snímač spadne. Nebo v horším případě poskytuje nesprávná data.
Wangqing Zhang, postgraduální student pracující v týmu, zaznamenal další výzvu. Vzduchová mezera. Většina komerčních elektrod jsou prefabrikované destičky, které se jednoduše aplikují na kůži. Vzduch se zachytí mezi továrním plastem a vaší pokožkou. Tento vzduch blokuje signály.
„Abychom tento problém vyřešili, vyvinuli jsme vodivou barvu, kterou lze nanášet štětcem přímo na pokožku.“
Lepidlo nebo umění?
Nový materiál je vodná směs polymerů a kyselých přísad. Zpočátku je hustý, jako lepidlo. Poté zaschne za méně než deset minut. Chcete rychlejší? Namiřte na něj fén.
Larry Chen, další spoluautor studie, přirovnává zkušenost ke kreslení.
“Nátěr je zpočátku téměř průhledný.”
Přidáte potravinářské barvivo. Červená, modrá, zelená – co se vám líbí. Nakreslete logo Supermana. A stane se z toho elektroda. Protože zde není žádná mezivrstva, plastový obal nebo tovární razítko, barva se dokonale přizpůsobí mikroskopické textuře vaší pokožky. Tím se vše mění. Lepší kontakt znamená čistší signály.
Aby byla zajištěna odolnost, tým potahuje spojovací část porézní stříbrnou tkaninou. Představte si kovovou síť. Barva nasytí látku, ztvrdne a bezpečně přilne k pokožce. Poté se připojí k bezdrátovému modulu skrytému pod oblečením. Signály jsou přenášeny přes Bluetooth. Síťovina se natáhne o 150 %. Pot jím prochází přímo, místo aby se shromažďoval a způsoboval podráždění nebo přerušení spojení.
Robotické paže a děti
Během testů senzory monitorovaly srdeční frekvenci po dobu 12 nepřetržitých hodin za běžných životních podmínek. Další test sledoval výkon cvičení s vysokou přesností. Nejzajímavější je, že zaznamenávali svalové signály z předloktí. Tyto signály ovládaly robotické rameno. Uživatel pohyboval zápěstím a protéza tyto pohyby sledovala – bez potřeby fyzického poutka.
Je to trvalé? Ne. Opláchněte vodou.
Aplikujte znovu podle potřeby. Jedna lahvička může vydržet týden i déle. To představuje budoucnost, ve které drahé počítačové komponenty zůstanou ve vaší kapse a samotné senzory budou jednorázová díla tekutého umění.
Pediatři to mohou považovat za užitečné. Zdravotní testy jsou pro děti špatné. Nakreslit si na hruď draka, který ovládá jejich srdce, je mnohem vzrušující. Tým plánuje dále zkoumat monitorování hladin glukózy a kortizolu.
Možná bychom se všichni měli při kontrole životních funkcí cítit trochu jako superhrdinové. Nebo je to možná jen lepidlo s elektřinou uvnitř.
Zda si s deštěm poradí, ukáže až čas. 🎨⚡
