В течение последних нескольких лет ученые все чаще рассматривают персональные аксессуары, способные анализировать состав человеческого пота, как технологический прорыв в сфере носимых устройств. Такие мировые гиганты, как Samsung и Apple пока не приняли решение о коммерциализации соответствующих технологий, но работа в этом направлении продолжается.

Почему анализ пота так важен?

Идея разработчиков «умных часов с датчиком пота» заключается в том, что глубокий анализ содержащихся в нем химических веществ помогает получить большое количество информации, представляющей особую ценность для спортсменов. В частности, оценка динамики потери ионов с потом может помочь в создании индивидуальных алгоритмов восполнения жидкости и электролитов. Помимо восстановления электролитного баланса в организме, это также поспособствует избавлению от судорог, вызванных жарой.

В ходе разработки соответствующих технологий следует учитывать важность индивидуального подхода, поскольку каждый человек теряет разное количество натрия с потом при физических нагрузках. Напомним, что именно натрий играет решающую роль в поддержании баланса жидкости, работе мышц и транспортировке нервных импульсов. С другой стороны, необходимо контролировать потерю калия, который участвует в регулировке pH-баланса, артериального давления и поддержании нормальной работы сердца.

Функциональность инновационных умных часов

Новые технологические решения основаны на использовании микрофлюидного чипа, стандартизированной матрицы датчиков и блока обработки сигналов. Усовершенствованный интерфейс, разработанный для носимых устройств, включает в себя модули анализа пота, которые позволяют одновременно контролировать содержание в нем нескольких типов ионов. Наиболее многообещающей особенностью смарт-часов является наличие в их конструкции матрицы датчиков, отвечающих за мониторинг ионов калия, натрия и кальция. Еще одним существенным аспектом разработки, которая в перспективе может быть использована для запуска серийного производства, является ее долговечность.

Представители команды разработчиков отмечают, что новые датчики, отличающиеся улучшенными показателями стабильности, могут отслеживать содержание трех ионов в человеческом поте как минимум в течение полугода. В исследовательской статье, опубликованной в журнале ACS Nano, упоминается, что производство масштабируемых датчиков для умных часов послужит основой для разработки следующего поколения высоконадежных носимых устройств с датчиками пота.

Интересно, что эта многообещающая разработка является не первой в своем роде. Так, в 2023 году в Корейском институте науки и технологий был создан беспроводной носимый датчик для непрерывного анализа пота. За счет его тщательно продуманной конструкции удалось свести к минимуму вероятность сбора ложных показаний. Секрет кроется в использовании специальной системы каналов, выводящей старый пот для возможности анализа новых образцов.

Перспективы развития технологий анализа пота

Повышенный интерес к технологиям анализа пота в портативных устройствах не в последнюю очередь связан с возможностью измерять содержание лактата в дополнение к ионам металлов. Уровни лактата относятся к числу надежных показателей, требующихся для оценки интенсивности тренировки и прогнозирования мышечной усталости. Стоит упомянуть о том, что команда из Токийского научного университета недавно разработала микрофлюидный датчик лактата пота, который решает проблему наличия пузырьков воздуха. Представителям японского вуза также удалось интегрировать биосенсор пота, способный измерять концентрацию ионов хлора в тканях. Если провести обзор более ранних разработок, то в 2021 году ученые Корейского института материаловедения сообщили о создании портативного датчика пота с функцией обнаружения наркотических веществ в организме.

Эксперты в этой области считают имеющиеся достижения весьма многообещающими. В качестве примера перспективного направления, которое имеет шансы через несколько лет перейти в коммерческую плоскость, можно привести спектроскопию ядерного магнитного резонанса. Столь длительная задержка объясняется многочисленными бюрократическими процедурами, включающими обязательные проверки и согласования представителями уполномоченных регулирующих органов.

По материалам digitaltrends.com