Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Nowy wynalazek: efektywny czujnik aktywności sportowej śledzący mięśnie człowieka

Naukowcy z arabskiego King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) opracowali czujnik monitorujący opór elektryczny ludzkich mięśni zależny od stopnia ich naprężenia i wartości pH potu człowieka - w tym celu użyto hydrożelu i materiału MXene, którego przewodność elektryczna jest wysoka, a jego skład stanowią atomy azotu lub węgla oraz nietoksyczny metal (w szczególności tytan).
Article Image

Dzięki otoczeniu warstw MXene hydrożelem udało się osiągnąć nie wchodzącą w reakcje z ludzkimi tkankami, elastyczną strukturę o znacznej wrażliwości na ruch mięśni człowieka (stało się to możliwe dzięki obecnym w hydrożelu jonom). Według profesora materiałoznawstwa i inżynierii materiałowej KAUST, Husama Alshareefa:

„Początkowo złożone z materiału MXene warstwy są losowo zorientowane - lecz starczy zewnętrzne naprężenie, by warstwy te były (…) zorientowane poziomo. Jako że materiał MXene ma dużą liczbę ujemnych ładunków elektrycznych na swej powierzchni, to poziome układy (…) wpływają na ruchy jonów w hydrożelu i tym sposobem można mierzyć (…) zmiany naprężenia".

Z kolei zdaniem pracownika badawczego KAUST, Kanga Hyucka Lee:

„Gdy ćwiczymy i (…) mięśnie się męczą, czujnik (…) wytwarza różne krzywe oporu elektrycznego w funkcji naprężenia tych mięśni. Porównując te krzywe z krzywymi referencyjnymi (…) można określić stopień zmęczenia mięśnia oraz wartość pH potu na skórze (skorelowaną z zakwasami tego mięśnia - przyp. red.)”.

W efekcie staje się możliwe śledzenie aktywności sportowej na bieżąco zwłaszcza po uwzględnieniu  czujnika w aplikacjach opartych na bezprzewodowych interfejsach, w tym na interfejsie Bluetooth (jest to pomysł pisany sportowcom). Jednak nie bez wyzwań - w opinii Alshareefa problemem jest:

"(…) długoterminowa stabilność czujnika, przez co istnieje konieczność zmiany jego (…) struktury na potrzeby przyszłych eksperymentów”.

Eksperymenty te są w toku, tak jak dalszy rozwój czujnika.

Tematyka materiału: czujniki aktywności sportowej, hydrożele, KAUST, King Abdullah University of Science and Technology, MXene, wielkości elektryczne
AUTOR
Źródło
onlinelibrary.wiley.com
Udostępnij
Oceń najnowsze wydanie EdW
Wypełnij ankietę i odbierz prezent
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"