Cercetătorii dezvoltă senzori de piele ultra-subțiri pentru monitorizarea sănătății
În timp ce senzorii de sănătate purtabili devin tot mai comuni, versiunile actuale sunt adesea incomode.
Dispozitivele atașate la față pot atrage atenția nedorită, pot amplifica stările de jenă și pot influența semnalele pe care utilizatorii încearcă să le măsoare. Totuși, o cercetare recentă a adus o soluție prin introducerea unor senzori ultrafini care sunt invizibili pentru observatori și insesizabili pentru purtători.
Un articol recent publicat în Science Advances de către cercetători de la Institute of Industrial Science, The University of Tokyo și instituții colaboratoare detaliază dezvoltarea unor electrozi subțiri și elastici care devin practic invizibili atunci când sunt purtați pe față. Noua tehnologie permite măsurarea semnalelor biologice fără a fi detectabilă cu ochiul liber sau prin atingere, facilitând monitorizarea în condiții mai naturale.
Semnalele biologice, cum ar fi mișcările oculare, activitatea musculară facială și activitatea cerebrală, oferă informații valoroase pentru monitorizarea sănătății și interacțiunea om–mașină. Totuși, electrozii faciali convenționali pot modifica aspectul unei persoane și pot afecta interacțiunile sociale, generând așa-numitele artefacte de apariție – modificări ale comportamentului sau stării psihologice cauzate doar de purtarea unui dispozitiv vizibil.
„Pentru a integra cu adevărat electronica purtabilă în viața de zi cu zi, aceasta trebuie să dispară în fundal. Oamenii ar trebui să poată purta senzori fără a se simți observați, judecați sau inconfortabili,” afirmă Naoji Matsuhisa.
Noii electrozi realizează acest lucru prin combinarea mai multor caracteristici de design, inclusiv un film elastic ultrafin, de aproximativ 200 nanometri grosime, și nanofibră conductoare transparente. Dispozitivul rezultat se potrivește strâns cu aspectul și textura pielii naturale, reducând reflexiile și eliminând aspectul lucios care face adesea electronica purtabilă să fie vizibilă.
„În experimentele noastre, nici purtătorii, nici observatorii externi nu au putut detecta cu precizie electrozii prin vedere sau atingere,” spune Yijun Liu. „Dispozitivele rămân confortabile și respirabile în timpul utilizării și funcționează pe o gamă largă de tonuri și caracteristici ale pielii.”
Este important de menționat că electrozii își îndeplinesc în continuare funcția dorită. Echipa a reușit să înregistreze semnale de electrooculografie din mișcările oculare, semnale de electromiografie din mușchii faciali și semnale de electroencefalografie din activitatea cerebrală folosind acești electrozi. Pentru mai multe tipuri de semnale, calitatea acestora a fost măsurabil mai bună decât cea obținută utilizând electrozii convenționali cu gel, datorită impedanței mai scăzute a pielii.
„Prin crearea de electronice purtabile care sunt atât complet funcționale, cât și efectiv invizibile, ne apropiem cu un pas mai aproape de un viitor în care monitorizarea sănătății și interacțiunea om–mașină sunt integrate perfect în viața de zi cu zi,” subliniază Matsuhisa.
Echipa consideră că aplicațiile viitoare ale senzorului ar putea include monitorizarea subtilă a stării emoționale și a funcției cognitive, precum și noi modalități de control al dispozitivelor sau sistemelor de realitate virtuală prin mișcările oculare și expresiile faciale. În mod mai general, senzori invizibili ca aceștia ar putea contribui la crearea unui viitor în care tehnologia se adaptează perfect oamenilor și nu invers.
