science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Een zelfherstellende zweetsensor

Krediet:American Chemical Society

Draagbare sensoren die hartslag of stappen volgen, zijn populaire fitnessproducten. Maar in de toekomst, zich flink in het zweet werken kan nuttige informatie over iemands gezondheid opleveren. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS toegepaste materialen en interfaces hebben een hoofdband ontwikkeld die het elektrolytgehalte in zweet meet. En in tegenstelling tot veel eerdere zweetsensoren, het apparaat kan zichzelf genezen als het tijdens het sporten wordt gesneden of gekrast.

Menselijk zweet bevat biochemische markers, zoals metabolieten, elektrolyten en zware metalen, die de gezondheid van een persoon kan aangeven en zelfs kan helpen bij het diagnosticeren van sommige ziekten. In recente jaren, wetenschappers hebben zweetsensoren ontwikkeld in de vorm van patches, verband en tatoeages, maar hun prestaties kunnen worden belemmerd door natuurlijke bewegingen zoals lopen, rennen, springen of gooien. Ook, als de sensoren bekrast of kapot gaan, wat gemakkelijk kan gebeuren tijdens het sporten, ze zijn vaak niet te repareren. Gezongen Yeon Hwang, Jeyoung-park, Bong Gill Choi en collega's wilden een draagbare zweetsensor ontwikkelen die bestand is tegen zware inspanning en zichzelf snel herstelt als hij beschadigd is.

Om hun zelfherstellende sensor te maken, de onderzoekers bedekten draadelektroden van koolstofvezel met een polymeer op basis van citroenzuur. Wanneer gesneden, de draden kwamen snel weer bij elkaar door waterstofbinding van het polymeer. Ze naaiden de draden, die kalium- en natriumionen kunnen detecteren, in een hoofdband en voegde een draadloze elektronische printplaat toe die gegevens naar een smartphone kon overbrengen. Een menselijke vrijwilliger droeg de hoofdband tijdens het sporten op een hometrainer, en de sensor volgde nauwkeurig de elektrolytconcentraties in hun zweet gedurende 50 minuten inspanning. Tijdens het fietsen, de onderzoekers knipten de sensordraden door met een schaar, en de draden herstelden en keerden in slechts 20 seconden terug naar de normale werking.