Nature Electronics: Создан напалечный трекер здоровья, черпающий энергию из пота

Устройство, работающее от пота, позволяет непрерывно отслеживать состояние здоровья. Визуально оно похоже на наклеенный лейкопластырь.

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали электронное устройство для пальцев, которое отслеживает уровень глюкозы, витаминов и даже лекарств в поте. При этом пот служит источником энергии для устройства.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Electronics.

На кончиках пальцев более тысячи потовых желёз, которые производят много пота даже в состоянии покоя. Устройство, плотно обхватывающее палец, получает энергию из этого источника. Пот служит надёжным источником энергии и подпитывает устройство даже тогда, когда человек не двигается.

Это устройство сделано из гибких электронных компонентов, напечатанных на полимерном материале. Оно плотно прилегает к пальцу и при этом прочное — выдерживает сгибания, растяжения и движения.

По словам Ванга, в основе устройства лежит интеграция компонентов для сбора и хранения энергии, биосенсоров и электронного контроллера. Всё это находится в кончике пальца.

В основе устройства — биотопливные элементы, которые собирают и преобразуют химические вещества из пота в электричество.

Электричество накапливается в растягивающихся батареях и питает датчики. Всего их четыре, каждый отслеживает определённый биомаркер: глюкозу, витамин С, лактат и леводопу.

Пока пот течёт по каналам к датчикам, устройство анализирует уровень биомаркеров и получает энергию. Небольшой чип обрабатывает сигналы от датчиков и передаёт данные через Bluetooth low energy в приложение для смартфона или ноутбука.

Шичао Динг, соавтор исследования и постдокторский исследователь в группе Ванга из Инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего, говорит, что это устройство для автоматического мониторинга здоровья. Оно собирает энергию и отслеживает уровень биомаркеров, даже когда носитель отдыхает или спит.

Во время испытаний испытуемые носили устройство в течение дня. Устройство отслеживало уровень глюкозы во время еды, уровень лактата во время работы за столом и физических упражнений, уровень витамина С во время употребления апельсинового сока и уровень леводопы после употребления бобов фава.

Динг и соавтор исследования Тамогна Саха работают над созданием устройства, которое можно настроить под индивидуальные потребности здоровья. Устройство будет отслеживать биомаркеры и назначать лечение на основе собранных данных.

Например, при диабете устройство будет автоматически вводить инсулин по мере необходимости и оценивать эффективность лечения путём дальнейшего мониторинга уровня биомаркеров.

Динг говорит, что конечная цель — объединить в одном устройстве автономное питание, зондирование и лечение.

03.09.2024