ساخت حسگری که رطوبت را در پوشک تشخیص می‌دهد

در حالی که نوزادان از گریه به عنوان مکانیسم طبیعی برای هشدار دادن به والدین خود استفاده می‌کنند، حسگر جدیدی توسط محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ساخته شده که می‌تواند به پرسنل بیمارستان‌ها کمک کند تا مراقبت‌های فوری بیشتری را در برابر وظایف ارائه دهند.

کد خبر: ۱۰۶۰۴۲۵

يکشنبه - ۲۳ بهمن ۱۴۰۱ / February 12, 2023

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، در حالی که نوزادان از گریه به عنوان مکانیسم طبیعی برای هشدار دادن به والدین خود استفاده می‌کنند و به آن‌ها اطلاع می‌دهند که به تغییر پوشک نیاز دارند، حسگر جدیدی توسط محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ساخته شده که می‌تواند به پرسنل بیمارستان‌ها کمک کند تا مراقبت‌های فوری بیشتری را در برابر وظایف ارائه دهند.

این حسگر جدید، بسیار ارزان و ساده می‌تواند راه را برای نظارت‌های بهداشتی پوشیدنی و ساخت پوشک‌های هوشمند هموار کند. هوانیو چنگ، دانشیار علوم مهندسی و مکانیک این دانشگاه گفت: «تیم ما روی توسعه دستگاه‌هایی که می‌توانند اطلاعات حیاتی را برای سلامت انسان ضبط کنند، متمرکز شده است. هدف اصلی پیش بینی شرایط بیماری و موقعیت‌های بهداشتی است، تا قبل از اینکه خیلی دیر شود، مشکلات را مورد توجه قرار داد.»

چنگ نویسنده اصلی مقاله‌ای با عنوان Pencil-on-Paper Humidity Sensor Treated with NaCl Solution for Health Monitoring and Skin Characterization است که در Nano Letters منتشر شده است.

این حسگر با استفاده از مداد ایجاد می‌شود، که روی کاغذ با یک محلول کلرید سدیم تهیه شده قرار می‌گیرد. حسگر هیدراتاسیون نسبت به تغییرات رطوبت بسیار حساس است و خوانش‌های دقیق را در طیف گسترده‌ای از سطح رطوبت نسبی، از ۵٫۶ ٪ تا ۹۰ ٪ فراهم می‌کند.

چنگ توضیح داد که تحقیقات در مورد حسگر‌های پوشیدنی به دلیل کاربرد‌های گسترده آن‌ها در بهداشت پزشکی، هشدار فاجعه دفاعی و نظامی در حال افزایش است. حسگر‌های رطوبت انعطاف‌پذیر در مراقبت‌های بهداشتی به طور فزاینده‌ای برای استفاده‌هایی از قبیل نظارت بر تنفس و تشخیص رطوبت پوست به طور فزاینده‌ای ضروری شده‌اند، اما دستیابی به حساسیت بالا و دفع آسان با فرآیند‌های ساخت ساده و کم هزینه، چالش برانگیز است.

لی یانگ، استاد دانشگاه فناوری هبی چین گفت: «ما می‌خواستیم چیزی کم هزینه ایجاد کنیم که مردم به سادگی از آن استفاده کنند. شما نیازی به داشتن برخی از تجهیزات چند میلیون دلاری برای ساخت ندارید.»

دستگاه از نحوه واکنش کاغذ به طور طبیعی به تغییر رطوبت استفاده می‌کند و از گرافیت موجود در مداد برای تعامل با مولکول‌های آب و محلول کلرید سدیم استفاده می‌کند. از آنجا که مولکول‌های آب توسط کاغذ جذب می‌شوند، محلول یونیزه می‌شود و الکترون‌ها شروع به جریان در گرافیت می‌کنند و حسگر فعال می‌شود و سیگنال را به یک تلفن هوشمند می‌فرستد و داده‌ها را ثبت می‌کند.