Умные ткани и пластыри появляются в большом количестве: от повязок для мониторинга ран и заживления ран до вплетенных в ткань нитей для измерения частоты сердечных сокращений. Новейшая разработка в этой бурно развивающейся области медицинской терапии позволяет наблюдать за вашими мышцами в режиме реального времени.
Ученые из Университета Лос-Анджелеса, Калифорния (UCLA), разработали водонепроницаемый, прочный, эластичный , и, что важно, масштабируемый пластырь (каждый из которых можно изготовить менее чем за 3 доллара США), который обещает широкий спектр практических применений, связанных с опорно-двигательным аппаратом.
«Наше устройство очень чувствительно к биомеханическому давлению», — говорит старший автор Джун Чен из инженерного отдела Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Устройство преобразует мышечную активность в поддающиеся количественной оценке высокоточные электрические сигналы, которые отправляются по беспроводной сети в телефонные приложения. Это демонстрирует потенциал персонализированной физиотерапии и улучшения реабилитации после мышечных травм».
Несмотря на то, что он описывается как ткань, на самом деле он представляет собой тканевый резиновый пластырь, наполненный наномагнитами, с вшитой в его поверхность нитью с серебряным покрытием. Он использует магнитоупругий эффект и электромагнитную индукцию для отслеживания даже малейшего изменения силы, по сути, создавая электрические сигналы, которые могут информировать физиотерапевта или врача о травмах или о том, когда пациент может безопасно вернуться к деятельности после травмы.
Он также может позволить владельцу контролировать «безопасные» параметры движения и упражнений, чтобы избежать травм и перенапряжения. В этом смысле он может даже помочь предотвратить травмы, пока пользователь получает максимальную отдачу от своей физической активности.
Он может по беспроводной сети передавать информацию о каждой группе мышц на монитор смартфона. Например, он может измерять движения горла во время питья или измерять силу, с которой рука сжимает предмет, когда пластырь находится над бицепсом (см. видео ниже).
«Еще одна изюминка устройства — его способность к автономному питанию, — сказал Чен. «Способность преобразовывать биомеханическую силу в электричество означает, что устройство также является генератором. Это устраняет необходимость в громоздких, тяжелых и жестких батарейных блоках, обычно используемых в носимых электронных устройствах».
Хотя уже гибкая и прочная версия находится в разработке, более тонкая и легкая версия находится в разработке, и команда надеется, что реальная -мировые приложения могут простираться до более широкого мониторинга, который передает данные в руки пользователю.
«Мы также протестировали устройство для мониторинга сердечно-сосудистой системы и дыхания, — говорит Чен. «Возможно, однажды мы сможем заново изобрести или заменить существующие системы, такие как ЭКГ, для которых требуются внешние источники питания, и сделать их менее громоздкими и более удобными для носки».
Исследование опубликовано в журнале Важно.
В этом видео посмотрите, как патч отслеживает движения бицепса при разных уровнях нагрузки.
Умный патч для мониторинга мышц
