Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Màng phim siêu mỏng gắn bên dưới thiết bị smartwatch cho phép theo dõi nồng độ các chất hóa học cơ thể (01/07/2020)

Các nhà khoa học tại trường Đại học California, Los Angeles (UCLA) vừa phát triển thành công một màng phim hai mặt mới, dùng một lần, được thiết kế để có thể gắn vào thiết bị đồng hồ thông minh (smartwatch). Công nghệ mới có cấu tạo mỏng, dễ uốn cong, cho phép đo nồng độ các chất hóa học trong cơ thể người dùng theo thời gian thực và là thành phần quan trọng, không thể thiếu trong cấu tạo của các thiết bị đeo có khả năng theo dõi tình trạng sức khỏe của con người trong tương lai.

Thiết bị mới giúp phân tích các chất sinh hóa trong mồ hôi để cung cấp các dữ liệu về sức khỏe.

Chỉ số các chất sinh hóa trong mồ hôi tiết lộ rất nhiều thông tin về sức khỏe của chúng ta. Trong vài năm qua, đã có nhiều công nghệ thử nghiệm được thiết kế nhằm mục đích đo nồng độ các chất hóa sinh trong mồ hôi, có thể kể đến thiết bị theo dõi nồng độ cortisol để đánh giá mức độ căng thẳng, thiết bị đo lường lượng lactate có trong máu để báo trước cho các vận động viên trong trường hợp họ hết năng lượng.

Có cấu tạo tương tự như thiết bị dây đeo cổ tay cho phép theo dõi tốc độ đổ mồ hôi cũng như phát hiện nồng độ các chất chuyển hóa trong mồ hôi do các nhà khoa học đến từ UC Berkeley phát triển vào năm 2016, tuy nhiên, thiết bị cảm biến ngoài da mới được phát triển tại UCLA được đánh giá là phiên bản hợp lý và hiệu quả hơn. Ngoài chức năng phát hiện và đo nồng độ các chất chuyển hóa trong mồ hôi như glucose và lactate, cảm biến được thiết kế mỏng để có thể gắn vào bên dưới thân đồng hồ và ôm chặt vào bề mặt da.

Một mặt của tấm màng gắn cảm biến tiếp xúc với bề mặt của da để phân tích tỉ lệ và đo nồng độ các chất chuyển hóa trong mồ hôi, trong khi mặt còn lại có chức năng chuyển đổi các tín hiệu hóa học đó thành tín hiệu điện. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã chế tạo một chiếc smartwatch tùy chỉnh được tải một ứng dụng để xử lý các tín hiệu điện và hiển thị dữ liệu trên mặt đồng hồ.

“Ưu điểm của công nghệ mới của chúng tôi là các cảm biến được gắn chặt theo chiều dọc vào hai bên bề mặt của màng, do đó, việc sử dụng các đầu nối ra bên ngoài là không cần thiết”, Zhao cho biết. “Bằng cách này, chúng tôi không những có thể dễ dàng tích hợp cảm biến với thiết bị điện tử tiêu dùng mà còn loại bỏ được sự can thiệp của hiệu ứng chuyển động của người dùng đối với việc thu thập dữ liệu hóa học”.

Thử nghiệm cho thấy độ bám dính của màng phim đủ chắc để có thể giữ đồng hồ cố định tại vị trí gắn lên da trong thời gian cả ngày mà không cần sử dụng dây đeo cổ tay. Các nhà nghiên cứu cho biết trong tương lai, công nghệ màng phim hai mặt dính của họ có thể được áp dụng rộng rãi trong sản xuất thế hệ thiết bị đeo mới hỗ trợ theo dõi sức khỏe của người sử dụng theo thời gian thực.

Sam Emaminejad, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết cảm hứng của phát minh mới đến từ thực tế rằng chúng tôi đã có hơn 100 triệu sản phẩm đồng hồ thông minh và các thiết bị công nghệ đeo khác có khả năng thu thập, tính toán và truyền dữ liệu mạnh mẽ được bán trên toàn thế giới. Hiện nay, chúng tôi đã đưa ra một giải pháp nhằm nâng cấp và cải thiện các thiết bị đeo này thành các nền tảng theo dõi sức khỏe, cho phép người sử dụng đo thông tin ở cấp độ phân tử trong thời gian thực để họ có thể nắm bắt và nhận thức được sâu hơn về những gì xảy ra trong cơ thể.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances.

Nguồn: P.K.L/vista.gov.vn

Ngày cập nhật: 25/06/2020

            http://vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/mang-phim-sieu-mong-gan-ben-duoi-thiet-bi-smartwatch-cho-phep-theo-doi-nong-do-cac-chat-hoa-hoc-co-the-2644.html