امکان ردیابی علائم حیاتی از طریق پوست الکترونیکی

به گزارش سلامت نیوز از سی ان ان پوست بزرگ‌ترین عضو بدن است که نقش کلیدی در حس لامسه ایفا می‌کند، اما ایجاد نسخه مصنوعی با حساسیت مشابه همواره چالش‌برانگیز بوده است. اکنون، محققان موفق به ساخت نوعی پوست الکترونیکی شده‌اند که با موهای ریز کار گذاشته شده در آن، توانایی تشخیص دقیق لمس و جهت حرکت را دارد.

پوست‌های الکترونیکی غشای نازکی از مواد الکترونیکی هستند که می‌توانند عملکردهای مختلف پوست طبیعی مانند حس لمس، فشار، دما و حتی درد را تقلید کنند. این فناوری کاربردهای گسترده‌ای در پیوند پوست و ایجاد حس لامسه در ربات‌های پیشرفته دارد.

پزشکان ممکن است تنها چند سال با ردیابی علائم حیاتی شما از طریق پوست الکترونیکی که روی بدن پوشیده می‌شود فاصله داشته باشند.

محققان ژاپنی می‌گویند نوعی پوست الکترونیکی بسیار نازک و سبک ساخته‌اند که با استفاده از اسپری آب به ناحیه قفسه سینه چسبیده و تا یک هفته قابل استفاده است.

این فناوری توسط تاکائو سومیا، استاد دانشکده مهندسی دانشگاه توکیو، توسعه یافته است. این پوست الکترونیکی هنوز وارد مرحله آزمایش‌های بالینی نشده، اما سومیا اعلام کرده که با همکاری شرکای صنعتی در حال توسعه فرآیندهای تولید انبوه آن است.

پوست الکترونیکی که از ماده‌ای انعطاف‌پذیر به نام پلی‌وینیل الکل و لایه‌ای از طلا ساخته شده، به‌عنوان یک حسگر پوشیدنی می‌تواند سیگنال‌هایی مانند ضربان قلب و ایمپالس‌های الکتریکی ناشی از حرکت عضلات را دریافت کند.

ارسال داده‌ها به‌صورت بی‌سیم

یک فرستنده کوچک بی‌سیم که به قفسه سینه متصل می‌شود، داده‌های ضربان قلب را به تلفن هوشمند یا لپ‌تاپ مجاور ارسال می‌کند و امکان نظارت از راه دور برای پزشک فراهم می‌شود.

سومیا به شبکه سی‌ان‌ان گفته: «پوست الکترونیکی نسل بعدی فناوری‌های پوشیدنی است. درحالی‌که پوشیدنی‌های متداول امروزی مانند ساعت‌ها و عینک‌های هوشمند حجیم هستند، پوست الکترونیکی نازک، سبک، قابل کشش و بادوام است.»

طراحی شده برای سالمندان

این پوست الکترونیکی جدید با توجه به جمعیت رو به پیری ژاپن طراحی شده است. سومیا بیان کرده که برای مراقبت‌های بهداشتی از راه دور، نظارت بر سلامت سالمندان برای مدت طولانی و با دقت بالا ضروری است. به گفته او، دوام این پوست الکترونیکی آن را به ابزاری قدرتمند برای نظارت بر بیماری‌های مزمنی مانند دیابت و نارسایی قلبی تبدیل می‌کند و حتی ممکن است به تشخیص زودهنگام بیماری‌ها کمک کند.

سومیا همچنین در حال توسعه یک نمایشگر LED است که با همکاری شرکت دای نیپون پرینتینگ (DNPCF) روی دست کاربر قرار می‌گیرد. این نمایشگر برای سالمندان یا افرادی طراحی شده که استفاده از تلفن هوشمند برایشان دشوار است و می‌تواند داده‌های ضربان قلب ارسال شده توسط پوست الکترونیکی را به صورت گرافیک‌های بزرگ و آسان برای فهم نمایش دهد. همچنین قابلیت نمایش شکلک‌های ساده مانند قلب و رنگین‌کمان را دارد که توسط دوستان و خانواده از طریق تلفن هوشمند ارسال می‌شود تا حس ارتباط با عزیزان را برای سالمندان تقویت کند.

بازار رو به رشد پوست الکترونیکی

طبق گزارش “گرند ویو ریسرچ”، بازار پوست الکترونیکی در سال ۲۰۱۹ حدود ۴.۵ میلیارد دلار ارزش داشته است. این پوست‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و گاهی توانایی خودترمیمی، پتانسیل استفاده در رباتیک، پروتزها و مراقبت‌های بهداشتی را دارند.

سومیا و تیمش در اوایل دهه ۲۰۰۰ توسعه پوست الکترونیکی برای ربات‌ها را آغاز کردند. برخی از تحقیقات آزمایشگاه او اکنون از طریق دو شرکت مستقل به بازار عرضه می‌شوند؛ شرکت Signtle برای کاربردهای پزشکی و شرکت Xenoma برای لباس‌های هوشمند.

پوست الکترونیکی برای ورزشکاران

شرکت Xenoma پوست الکترونیکی را در لباس خواب‌هایی برای نظارت بر دما در زمان خواب و لباس‌های ورزشی برای ردیابی تناسب اندام به کار گرفته است.

این استارت‌آپ با مانا اومهارا، ورزشکار تکواندو، همکاری کرده تا ببیند پوست الکترونیکی چگونه می‌تواند به ورزشکاران حرفه‌ای کمک کند. فناوری این شرکت حرکات بدن او را ردیابی کرده و داده‌ها را به لپ‌تاپ ارسال می‌کند، جایی که نرم‌افزار آنها را به داده‌های قابل مشاهده تبدیل می‌کند. سومیا می‌گوید: «این نوع ردیابی حرکت معمولاً نیاز به دوربین‌های متعدد دارد.»

در دوران همه‌گیری کرونا، اومهارا قادر به تمرین با مربی خود نبود، اما با استفاده از لباس‌های هوشمند پوست الکترونیکی توانست داده‌های مربوط به عملکرد خود را از راه دور ارسال کرده و مربی‌اش آن را بررسی کند.

اومهارا می‌گوید: «اکنون می‌توانم دستورالعمل‌های دقیق‌تری در مورد اینکه حرکت‌هایم چقدر باید کشیده یا قدرتمند باشند، دریافت کنم.»

سومیا معتقد است که فناوری 5G تأثیر زیادی بر روی فناوری‌های پوشیدنی از جمله پوست الکترونیکی خواهد داشت، زیرا امکان ارسال سریع حجم زیادی از داده‌ها را فراهم می‌کند و دسترسی کاربران به اطلاعات سلامتی‌شان را در لحظه ممکن می‌سازد.

او در پایان گفته است: «هدف نهایی پوست الکترونیکی این است که بتواند به‌راحتی، در هر مکان و زمانی، بدون مزاحمت برای فعالیت‌های روزانه، اطلاعات مختلف بدن انسان را ردیابی کند.»