Втома під контролем: науковці створили сенсор, що вимірює її так само просто, як тиск

Чи можна побачити втому за допомогою моргання? Дослідники з Каліфорнійського університету (США) переконані, що так. Вони створили м’який сенсор, який кріпиться до повіки й у реальному часі відстежує рівень виснаження — без батарей, камер і громіздкого обладнання. Чи стане ця технологія новим стандартом у моніторингу здоров’я?

Про це розповідає Techxplore.

Протягом десятиліть інженери розробляли датчики для вимірювання серцебиття, тиску, дихання чи рівня кисню. Але з втомою все було складніше: більшість методів покладалися на суб’єктивні опитування, ЕЕГ або камери — не завжди зручно і не завжди точно.

Команда з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) представила сенсор нового типу, що відстежує кліпання очей (моргання). Пристрій кріпиться до повіки як “друга шкіра”. Сенсор працює автономно, тобто не потребує підключення до зовнішніх джерел енергії.

“Ми давно знаємо, що втома – це не просто сонливість. Вона впливає на реакцію, концентрацію й навіть безпеку. Але виміряти її поза лабораторією було майже неможливо”, — пояснює дослідниця Цзін Сюй з UCLA.

Сенсор виготовлений із тонкого еластомеру з нанесеною золотою котушкою, під яким розташована магнітоеластична плівка з мікромагнітами. Кожен рух повіки викликає зміни в магнітному полі, які перетворюються на чіткий електричний сигнал. “Технологія працює навіть у вологих умовах, бо магнітні поля проникають крізь воду й не втрачають властивостей”, – додає керівник проєкту, професор Джун Чен.

Рухи повік перетворюються на електричні сигнали, які далі обробляє штучний інтелект. Нейромережа аналізує шість параметрів моргання і визначає рівень втоми з точністю 96,4%.

У 2021 році лабораторія Чена першою у світі виявила “гігантський магнітоеластичний ефект” в м’яких полімерних матеріалах. Це відкрило шлях до створення нових біоелектронних пристроїв — від сенсорів пульсу й дихання до імплантованих кардіомоніторів та навіть систем збору енергії з рухів тіла.

Новий сенсор може знайти застосування в транспорті (моніторинг втоми водіїв), у виробництві (для робіт із високою відповідальністю), в освіті та навіть у військовій сфері.

У перспективі команда UCLA планує розширити застосування технології для контролю інших показників здоров’я, наприклад, серцевого ритму чи дихальних функцій.

Як розповідало BitukMedia, група американських вчених виявила в акваріумних рибок даніо-реріо специфічні гени, які відповідають за відновлення сенсорних клітин. Це відкриття потенційно можна буде використати для допомоги людям з цілковитою або частковою втратою слуху та іншими проблемами зі здоров’ям.