Вы можете нанести этот носимый прибор на свою кожу, как татуировку, чтобы отслеживать активность вашего сердца и мозга.

      Носимые трекеры здоровья с годами стали меньше, умнее и более функциональными, но они также остались удивительно... скучными. Будь то смарт-часы, грудной ремень или липкий ЭКГ-патч, большинство датчиков здоровья по-прежнему полагаются на громоздкое оборудование, которое может отклеиваться, раздражать кожу или становиться менее точным, как только вы начинаете потеть. Кроме того, наблюдается переход технологий от пластиковых носимых устройств/трекеров к одежде, которая, по сути, выполняет ту же функцию. Но это не главная тема сегодня.

      Исследователи из Пенсильванского государственного университета считают, что нашли гораздо более элегантное решение. Вместо того чтобы приклеивать еще один датчик к вашей коже, почему бы просто не нарисовать его?

      Команда разработала проводящие чернила, которые можно наносить прямо на кожу, как временную боди-арт, превращая почти любой дизайн в функционирующий монитор здоровья. Цветные татуировки выглядят не только веселее – они также способны отслеживать электрическую активность сердца, мышц и мозга с впечатляющей точностью. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

      Татуировка, которая работает как медицинский датчик

      Технология основана на специально разработанных водных проводящих чернилах, которые ведут себя как краска для лица. Пока они влажные, они имеют консистенцию, похожую на клей. После нанесения на кожу они высыхают менее чем за десять минут – или даже быстрее с помощью фена – и становятся функциональным электродом, способным считывать электрические сигналы тела.

      В отличие от традиционных носимых датчиков, эти электроды не производятся на фабрике и затем прикрепляются к телу. Они создаются прямо на вашей коже.

      Нанесенные электроды на коже Ванцин Чжан

      Это, казалось бы, простое отличие решает одну из самых больших проблем современных носимых медицинских датчиков. Традиционные электроды часто оставляют крошечные воздушные зазоры между кожей и датчиком, особенно на волосатой или потной коже. Эти зазоры снижают качество сигнала и могут привести к ненадежным показаниям во время движения. Наносив электрод прямо на кожу, проводящие чернила принимают форму каждого контура, значительно улучшая контакт и точность сигнала.

      Исследователи продемонстрировали, что татуировки могут непрерывно записывать ЭКГ-сигналы для мониторинга сердечной активности, ЭЭГ-сигналы для активности мозга и ЭМГ-сигналы, которые измеряют сокращения мышц. В одной демонстрации команда даже использовала мышечные сигналы с предплечья участника для беспроводного управления роботизированной протезной рукой. Татуировки также оставались на месте во время упражнений и продолжали записывать точную сердечную активность на протяжении 12-часового теста, включающего повседневные действия.

      Медицинские носимые устройства не обязательно должны выглядеть медицинскими

      Возможно, самой неожиданной частью проекта является то, что датчики не предназначены для клинического вида. Чернила изначально почти прозрачные, но могут быть смешаны с обычными пищевыми красителями, позволяя пользователям создавать почти любой дизайн, который им нравится. Исследователи даже предлагают рисовать на коже персонажей мультфильмов или логотипы супергероев вместо того, чтобы носить традиционные медицинские патчи.

      Это умный способ сделать технологии здравоохранения менее пугающими – особенно для детей, которые часто не любят липкие электроды, используемые во время посещений больницы. Само татуировка – это лишь одна часть системы. Небольшой участок нарисованного электрода соединяется с растяжимым серебряным текстилем, который действует как проводящая ткань, прежде чем беспроводным образом соединиться с многоразовым электронным модулем, который носится под одеждой. Этот модуль передает данные на компьютер по Bluetooth.

      Нанесенные электроды на коже Ванцин Чжан

      Материал электрода сам по себе удивительно прочен. Благодаря своей пористой структуре он может растягиваться более чем на 150 процентов от своего первоначального размера, позволяя поту и влаге проходить через него, а не застревать под кожей. Это не только улучшает комфорт, но и помогает предотвратить раздражение при длительном ношении.

      Когда татуировка больше не нужна, она просто смывается водой. Затем можно нарисовать новую за считанные минуты, в то время как более дорогой электронный модуль продолжает использоваться повторно. Исследователи уже подали временную заявку на патент на эту технологию и считают, что ее потенциал выходит далеко за пределы носимого мониторинга здоровья. Будущие версии могут отслеживать биомаркеры, такие как глюкоза или кортизол, открывая двери для более продвинутого непрерывного мониторинга здоровья. Команда также исследует применения в сельском хозяйстве, где аналогичные датчики, наносимые краской, могут преобразовать обычные растения в «умные растения», способные обнаруживать химические вещества в окружающей среде и сообщать о своем здоровье.

      Это звучит почти футуристично – татуировка, которая мониторит ваше тело, управляет роботизированной рукой и исчезает, когда она вам больше не нужна. Тем не менее, именно такое будущее инженеры Пенсильванского государственного университета пытаются нарисовать, шаг за шагом.