حسگر فعالیت ماهیچه‌ای به وسیله لباس
حسگرهای بیوالکتریک روی پوست می‌‍توانند برای اندازه گیری سیگنال‌های الکتریکی در بدن مانند فعالیت قلب و انقباض عضلانی استفاده شوند. در حالی که این اطلاعات ارزشمندی را برای پزشکان فراهم می‌کند، فناوری حسگر بیوالکتریک فعلی می‌تواند ناکارآمد، ناراحت کننده، گران قیمت و ساخت آن دشوار باشد.
محققان دانشگاه یوتا و دانشگاه ملی گیونگ سانگ در کره جنوبی(منسوجات الکترونیکی زیست سازگار و زیست سازگار مبتنی بر نانوکامپوزیت طلا و نقره برای حسگرهای زیستی الکترومیوگرافی پوشیدنی) توسط انتشارات AIP، یک حسگر بیوالکتریکی ایجاد کرده اند که راحت و کم هزینه است.
این سنسور سیگنال‌های الکترومیوگرافی (EMG) را که در ماهیچه‌ها هنگام انقباض تولید می‌شوند، اندازه گیری می‌کند.
سیگنال های EMG برای بررسی خستگی و ریکاوری عضلانی مفید هستند و پتانسیل تشخیص و درمان بیماری‌های عصبی عضلانی را دارند.
Huanan Zhang نویسنده می‌گوید: سیگنالی که ما اندازه گیری می کنیم یک ولتاژ در یک زمان است. “هر بار که انگشت شما حرکت می‌کند، نیرو بدن درعضله تغییر می‌کند. بنابراین ما قادر به تشخیص این تفاوت در نیروهستیم.”
حسگر زیستی مستقیماً روی یک تکه لباس جاسازمی‌شود که مزیت‌هایی فراتر از راحتی و آسودگی دارد، لباس نرم به معنای تماس بهتر با پوست و سیگنال بهتر است.
در ابتدا، محققان خمیر نقره را مستقیماً روی پارچه چاپ کردند زیرا نقره رسانا است و ماده خوبی برای تشخیص سیگنال‌های الکتریکی است. با این حال، تا حدودی سمی است، بنابراین قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می‌تواند منجر به تحریک پوست شود.
برای مهار خواص مفید نقره در حین حل مشکلاتی که ایجاد می‌کند، این تیم لایه‌ای از نانوذرات طلا را در بالای نقره قرار دادند در نتیجه طلا به طور کامل ذرات نقره را محصور کرد و از تماس آنها با پوست جلوگیری کرد.
نتیجه یک ردیاب بود که هم رسانا بود و هم برای پوست غیر تحریک کننده بود و همچنین مقادیر طلا و نقره آن به اندازه کافی کم است که همچنان ارزان باقی می‌ماند.
دانشمندان عملکرد حسگر زیستی را با قرار دادن آن بر روی عضله دوسر بازو و انگشتان و نظارت بر سیگنال شناسایی شده در حین پیشرفت آن عضلات از طریق تمرینات مختلف، آزمایش کردند.
از آنجایی که سنسور بخشی از پارچه است و برای استفاده در مدت زمان طولانی طراحی شده است، باید در برابر شستشو مقاومت باشد.
این تیم عملکرد سنسور را پس از چندین بار شستشو مجدداً آزمایش کرد و متوجه شد که عملکرد آن همچنان بالا است.
ژانگ گفت: «این کار نه تنها یک دستگاه پوشیدنی را طراحی می‌کند که دارای فاکتور راحتی است، بلکه عملکرد فوق‌العاده‌ای دارد و زیست‌سازگار است».
این تیم معتقد است که استفاده از این تکنیک چاپ روی منسوجات می تواند حسگرهای بیوالکتریکی آینده را متحول کند.
لینک مفید:تبدیل لباس های خیابانی به نیروگاه‌های خورشیدی
بیشتر بخوانید:نانو تکنولوژی می تواند سربازان را گرم نگه دارد
تاریخ:1403/11/1
مهسانعمتی
