Smart Wearables: Japonští vědci vytvářejí sluneční energii "Second Skin"

Pokroky v nositelné technice byly v poslední době docela působivé, ale zařízení popsané v novém Příroda Studie fouká konkurenci z vody. Zatímco Apple Watch je nyní vybaven snímačem EKG schváleným agenturou FDA a společnosti, jako je Samsung, jdou z cesty, aby smartwatches vypadaly jako módní prohlášení, zařízení popsané v tomto dokumentu, publikované ve středu, klade obě hanby. Toto zařízení na snímání srdce nemá žádné vodiče, nevyžaduje žádné nabíjení a je tak malé, že se může ovinout kolem srdce krysy.

Spoluzakladatel studie Kenjiro Fukuda, Ph.D., vědecký pracovník v japonském RIKEN Centre for Emergent Matter Science, rychle prohlašuje, že jeho zařízení představuje velký krok vpřed, co se týče zbraní. Vypadá spíše jako pomůcka než hodinky a je tenčí než karton.

„Očekáváme dlouhodobé sledování srdečního rytmu s minimálním nepohodlím, když jsou zařízení připojena k lidskému tělu,“ říká. Inverzní. „Jeho flexibilita a nízká hmotnost mohou snížit nepohodlí, když jsou zařízení připojena k lidskému tělu.“

Zařízení, které můžete Flex s

Zatímco přístroj Fukuda není mocnější než jakákoli stávající technologie snímání srdce, řeší jeden z naléhavějších problémů sledovačů smartwatch: flexibilita. Lidská těla se pohybují podivnými a nepředvídatelnými způsoby, takže zařízení, která detekují tepovou frekvenci na zápěstí, mohou být někdy zmatena nepříjemnými pohyby.

„Taková ultra tenká zařízení umožňují lepší přizpůsobivost než konvenční nositelná zařízení, jako jsou chytré hodinky,“ říká. „To může vést k lepšímu a stabilnějšímu monitorování než běžná zařízení.“

V časných testech byl tým schopen zabalit přístroj kolem srdce krysy, kde pevně přilnul k slizkému kulatému povrchu. Jejich studie ukázala, že navzdory nerovnoměrnému bušení tlakem vytrženého srdce potkana může přístroj přesně zaznamenávat každý tep a pak je přenášet na externí zařízení. Dokonce i vysoce výkonný monitor srdečního tepu hrudníku by tento úkol nesplnil.

Řešení solárního problému

Zkouška na krysím srdci byla honosná, ale tam, kde toto zařízení opravdu rozbíjí půdu, je způsob, jakým je poháněn. Tento tým byl schopen implantovat malé organické solární články na zařízení, které dokáže přeměnit světlo na elektřinu. Myšlenka spočívala ve vytvoření samonosného nositelného nošení, které se nikdy nesmí sundat.

Vyvinutí technologie, která je nositelná pro solární systémy, se ukázala jako náročná pro další výzkumné pracovníky, říká Fukuda, protože je těžké si být jisti, že tyto zásadní solární články získávají správné množství slunečního světla, pokud se člověk ohýbá, ohýbá a neustále mění úhel zařízení ve vztahu světelného zdroje.

Jeho zařízení to vyřešilo docela elegantně: na částech solárních článků, které absorbují světlo, vytvořil „nano-mřížkový“ povrch. Tento mikroskopicky drsný povrch pomohl zmírnit účinky podivných, nepřímých úhlů na absorpci světla buňky. Fukuda jde tak daleko, že říká, že tato technika umožňuje „nezávislost světelného úhlu“ v solárních článcích.

Myšlenka tohoto zařízení a další, jako je to ve vývoji v laboratoři Fukudy, je vytvořit pomůcky, které fungují spíše jako druhá kůže než módní výkazy. Ale i když se zdá, že dosáhli pokroku, pokud jde o to, aby jejich zařízení byla bezproblémová, stále mají cestu, než budou jejich zařízení splňovat zdravotní standardy. Fukuda je však nadějný.

„Naše zařízení neočekávají přesnější sledování než konvenční monitorovací zařízení EKG používané jako lékařská prohlídka,“ říká. „Pokud se přesnost dále zlepší, může být použita i jako nepostřehnutelné elektrokardiogramové systémy pro zdravotnictví / lékařské použití.“