Bbabo NET

Vetenskap & Teknik Nyheter

närmare kroppen

Nästa steg i utvecklingen av prylar kommer att vara kläder. Jämfört med enheter har den ett par betydande fördelar: för det första ett stort område som kan användas som energikälla, till exempel genom att placera ett solbatteri, och för det andra närheten till kroppen, vilket gör att kläder kan övervaka livsviktiga tecken: hjärtslag, kroppstemperatur, andning.

Detta är särskilt viktigt för personer som lider av kroniska sjukdomar och som kräver konstant övervakning. Och för anhängare av en hälsosam livsstil, oroade över fysisk kondition, är smart utrustning med sensorer som överför data om puls, tryck, fysisk aktivitet, förbrända kalorier, mycket välkommen. Elektroniska sensorer och biosensorer inbäddade i vävnaden i kontakt med kroppen fungerar mycket mer exakt än till exempel sensorer på ett träningsarmband eller samma mjukvara i en kamera som spelar in ett träningspass på video. Med hjälp av ett grenat rutnät av sensorer och elektromyografiteknik i träningsoveraller kan även muskelbelastning övervakas, vilket gör att du kan justera träningsintensiteten och genomföra dem mer effektivt.

Modern teknik ger till synes stora möjligheter för produktion av smarta kläder, men det dyker fortfarande långsamt och osäkert upp på marknaden. Batterierna och digitala displayer som används vid tillverkningen är ibland för tunga och svåra att böja, och att sätta in dem i kläder för vardagsbruk är inte en lätt uppgift. Smarta textilier är som regel inte särskilt bekväma och är för dyra att tillverka. Därför är idag, mer än någonsin, produktionen av lätt och flexibel materia, som skulle vara tillräckligt tät och hållbar, behaglig för huden, och samtidigt kan fungera som en energikälla, relevant.

Nyligen organiserad av insatser från det ryska statsuniversitetet. A. N. Kosygin och Kurchatov Institute, Biodesign Innovation Center är exakt utformat för att utveckla ett sådant tyg. Centret planerar att skapa textilmaterial med en inbäddad biobränslecell som kan konsumera organiska ämnen som finns i mänsklig svett för att generera elektricitet. Ja, vi svettas alla. Naturen har belönat oss med 2 miljoner till 4 miljoner svettkörtlar som sprider dem över hela kroppens yta. Redan tre-fyra veckor efter vår födsel börjar de så kallade ekkrina körtlarna arbeta outtröttligt hela livet. Även i vila fortsätter vi att producera 400–600 ml svett per dag, dock gör vi detta obemärkt av oss själva och andra. Som ni vet är svett 98% vatten. Men de återstående 2% är bara ett lager av en mängd olika kemiska föreningar, inklusive urea, urinsyra, ammoniak och kreatinin, histamin, steroidhormoner, kolesterol, aminosyror, serin, histidin, glukos, såväl som natrium, kalium, magnesium , kalcium, klorjoner, fosfor, jod. Forskare från Centrum för Biodesign planerar att frigöra energin som är gömd i dem med hjälp av biobränsleceller. Och eftersom deras elektroder kommer att vara gjorda av nya polymermaterial med immobiliserade enzymer, kommer detta att tillåta materialet att behålla sin flexibilitet och låga vikt. Försöksprover har redan tagits i laboratoriet. Huvuduppgiften för det gemensamma arbetet mellan de två instituten är att utveckla en teknik för att applicera och fixera elektroder i vävnader utan att förlora sina egenskaper.

För dessa ändamål planerar de att använda tyg baserat på teknisk hampa. Valet beror på kombinationen av dess goda hygieniska, antistatiska egenskaper med hög absorptionsförmåga, vilket gör det möjligt att effektivt applicera "impregnering" från nya polymera material för att ge materialet speciella egenskaper. Det är denna förmåga hos hampa som kommer att hjälpa till att integrera elektroderna i tyget, förvandla det till en outtömlig energikälla, samtidigt som det förblir lätt och bekvämt, eftersom det kommer att eliminera behovet av att sy tunga och obekväma batterier och ledningar i den.

Försök att förvandla svett till en energikälla görs också i väst. Speciellt letar specialister vid Institutet för mikrosystemteknik vid universitetet i Freiburg i Tyskland efter ett sätt att använda det som bränsle för pacemakers och cochleaimplantat för personer som lider av allvarlig hörselnedsättning. Uppgiften för ett sådant implantat är att stimulera hörselnervens fibrer i snäckan med elektriska impulser. Han klarar det utmärkt, men hörselimplantatet har en och en betydande nackdel, dess matningsanordning är fäst vid huvudet. Och om tyska forskare lyckas implementera ett system där kroppen själv tillhandahåller den energi som krävs för att ett cochleaimplantat ska fungera, kommer detta att avsevärt förbättra livskvaliteten för personer med hörselproblem.Men alla dessa projekt är bara under utveckling, och det kommer att ta mycket tid att få dem att leva. Under tiden kommer vi att berätta vilka frukter av modern teknik som kan användas just nu. Utrustad med en biometrisk trådlös träningsspårare, OMbra sport-bh från det kanadensiska företaget OmSignal, som specialiserar sig på biosensorkläder, låter dig registrera puls, andningsfrekvens, förbrända kalorier, tillryggalagd sträcka. Den smarta t-shirten Mijia Cardiogram från den kinesiska elektronikjätten Xiaomi, som har förmågan att icke-induktivt fånga människokroppens strömmar, upptäcker också hjärtfrekvensen, tack vare de innovativa COTECH-sensorfibrerna som är invävda i dess material. Och förutom detta, med hjälp av en optisk sensor fixerad i bröstområdet, kan den också spela in ett elektrokardiogram i realtid. Den smarta Levi's® Commuter™ Trucker Jacket är tillverkad av Googles nya Project Jacquard jacquardtyg, vilket gör det enkelt och trådlöst att ansluta dina kläder till din smartphone. För att svara på ett samtal eller kontrollera meddelanden, tryck bara på manschetten eller för fingret längs den. Dessutom kan funktionaliteten för varje rörelse konfigureras oberoende av varandra. Levi's har gått bort från att väva de ledande trådarna direkt i tyget, och istället lagt till en liten sensorremsa på den vänstra ärmmanschetten. Förutom att sändaren har blivit mindre och lättare har detta också gjort det möjligt att sänka kostnaden för produkten.

Och även om smarta kläder fortfarande är nya för oss, så gör de naturligtvis inte bara vårt liv enklare, utan gör det mer bekvämt och intressant.

närmare kroppen