ابداع برچسب هوشمندی که میزان ویتامین C را تنها با لمس لیوان می‌سنجد

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری خبرگزاری دانشجو، دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو ممکن است به زودی یک نوک انگشت روی یک فنجان، اطلاعات بیشتری در مورد تغذیه شما نسبت به مراجعه به کلینیک فاش کند.

تیمی از مهندسان دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، یک برچسب الکترونیکی ساخته‌اند که میزان ویتامین C را فقط از عرق نوک انگشت شما اندازه‌گیری می‌کند.

این وصله انعطاف‌پذیر به قسمت بیرونی هر لیوان نوشیدنی متصل می‌شود و به محض اینکه کسی آن را برمی‌دارد، کار بی‌صدای خود را آغاز می‌کند.

وقتی کاربر لیوان را در دست می‌گیرد، برچسب، آثار میکروسکوپی عرق را جمع‌آوری می‌کند. در عرض چند دقیقه، دستگاه از آن عرق انرژی کافی برای تجزیه و تحلیل سطح ویتامین C و انتقال بی‌سیم داده‌ها به لپ‌تاپ مجاور را جمع‌آوری می‌کند.

این دستگاه به آینده‌ای اشاره دارد که در آن اشیاء روزمره بی‌سروصدا نشانگر‌های ضروری سلامت را ردیابی می‌کنند.

تشخیص روزانه نامرئی

پاتریک مرسیه گفت: «با تبدیل اشیاء روزمره مانند فنجان یا بطری به حسگر‌های هوشمند، افراد می‌توانند بدون تغییر هیچ چیز در روال روزمره خود، بینش‌های بلادرنگ در مورد سلامت و تندرستی خود به دست آورند.

ما به سمت آینده‌ای از «ناآگاهی‌ها» حرکت می‌کنیم - دستگاه‌هایی که جلب توجه نمی‌کنند و اساساً نامرئی هستند، به طوری که شما حتی از استفاده از آنها بی‌خبر هستید.»

سوءتغذیه و کمبود ریزمغذی‌ها میلیون‌ها نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهد. ویتامین C از سیستم ایمنی، ترمیم بافت‌ها و جذب آهن پشتیبانی می‌کند، اما آزمایش آن همچنان دشوار است.

این آزمایش معمولاً شامل نمونه‌گیری خون، تجهیزات تخصصی و هزینه حدود ۵۰ دلار برای هر آزمایش در ایالات متحده است که نظارت روتین را برای بسیاری از افراد غیرممکن می‌کند.

این برچسب جدید، جایگزین کم‌هزینه‌ای ارائه می‌دهد. این برچسب که بر روی یک ورق پلیمری انعطاف‌پذیر ساخته شده است، قطعات الکترونیکی چاپ‌شده روی صفحه را در خود جای داده است. یک پد هیدروژلی متخلخل، عرق را از نوک انگشتان جذب می‌کند.

یک سلول سوخت زیستی داخلی، مواد شیمیایی موجود در عرق را به برق تبدیل می‌کند و یک برد مدار سفارشی و حسگر ویتامین C را تغذیه می‌کند. سپس برد مدار از طریق بلوتوث کم‌مصرف، اطلاعات را ارسال می‌کند.

عرق به قدرت تبدیل می‌شود

مرسیه گفت: «بیشتر مردم فقط سالی یک بار به پزشک مراجعه می‌کنند تا وضعیت سلامت خود را بررسی کنند. اما بدن ما خیلی بیشتر از این تغییر می‌کند.»

«ما می‌خواهیم دسترسی به داده‌های سلامت را به اندازه در دست گرفتن فنجان قهوه صبحگاهی یا بطری آب پرتقال، آسان و مکرر کنیم.»

منبع تغذیه این برچسب، غیرمعمول‌ترین ویژگی آن است. نوک انگشتان، با وجود اندازه کوچکشان، هر کدام حاوی بیش از هزار غده عرق هستند و می‌توانند تا ۱۰۰۰ برابر بیشتر از بیشتر بدن عرق تولید کنند.

این جریان مداوم تعریق غیرفعال، سیستم را حتی زمانی که کاربر بی‌حرکت است، در حال کار نگه می‌دارد.

از آنجا که این دستگاه بدون باتری کار می‌کند، می‌توان آن را تنها با چند سنت تولید کرد. هزینه پایین آن، دری را برای استفاده گسترده و یکبار مصرف باز می‌کند، مزیتی برای جوامعی که دسترسی محدودی به آزمایش‌های پزشکی دارند.

این پروژه نوآوری‌های آزمایشگاه‌های مرسیه و جوزف وانگ را که در کار‌های قبلی خود حسگر‌های خالکوبی‌مانند و پوشیدنی‌های مجهز به نوک انگشت را بررسی کرده بودند، ترکیب می‌کند. در این سیستم، این پیشرفت‌ها با الکترونیک بی‌سیم بدون باتری ادغام می‌شوند.

در نمایش‌ها، این برچسب به یک لیوان یکبار مصرف چسبانده شد و تغییرات سطح ویتامین C شرکت‌کنندگان را پس از مصرف مکمل‌ها یا آب پرتقال به طور دقیق ردیابی کرد. این برچسب بیش از دو ساعت تنها با استفاده از عرق، انرژی خود را تأمین کرد.

وانگ گفت: «این یک توسعه‌ی زیبا از فناوری اولیه‌ی مبتنی بر عرق نوک انگشتان ما به سمت نظارت آسان و مداوم بر تغذیه و سلامت شخصی است.

«با انتقال حسگر‌ها از پوست به سطح اشیاء روزمره مانند فنجان یا بطری، ما در حال گسترش فناوری پوشیدنی هستیم.

محققان قصد دارند این سیستم را برای اندازه‌گیری مواد مغذی و نشانگر‌های بیوشیمیایی بیشتری تطبیق دهند. نسخه‌های آینده ممکن است داده‌ها را مستقیماً به تلفن‌های هوشمند یا ساعت‌های هوشمند ارسال کنند تا ردیابی سلامت در طول روز به صورت یکپارچه و بلادرنگ انجام شود.

این مطالعه در مجله‌ی Biosensors and Bioelectronics منتشر شده است.