Cảm Biến Da Dưới Nước Cho Phép Người Bơi Theo Dõi Mồ Hôi Của Mình

Các đội thể thao thu thập mồ hôi để phân tích hiệu suất vận động viên, trong khi các công ty tiếp thị đồ uống thay thế mồ hôi và quần áo thấm mồ hôi để giúp duy trì sự hài lòng của vận động viên chạy nhanh, đua xe đạp và quần vợt. Nhưng cho đến nay, người bơi vẫn chưa có cách để làm điều đó.

Hôm nay, một nhóm nhà nghiên cứu thông báo rằng họ đã xây dựng một cảm biến nhỏ, linh hoạt và không dây có thể bám vào da của người bơi, cho phép vận động viên đo lường lượng nước cần uống trong quá trình tập luyện hoặc thi đấu. Thiết bị thu thập mồ hôi từ da người và đưa chất lỏng vào một chất xúc tác hóa học kết hợp với thuốc nhuộm thực phẩm. Sau đó, nó chuyển đổi miếng dán thành các màu sắc khác nhau tương ứng với mức độ clo trong cơ thể—tương tự như que thử pH cho mồ hôi. Nó cũng đo nhiệt độ cơ thể và tỷ lệ mất mồ hôi.

“Bạn có thể đọc mức điện giải của mình bằng cách so sánh các màu từ hồng nhạt đến đỏ đậm,” John Rogers, một trong số các tác giả của bài báo và là một nhà khoa học vật liệu tại Đại học Northwestern nói. “Bạn chỉ cần nhìn và bạn có thể hiểu được những gì đang diễn ra.” Họ đã công bố kết quả của họ trong tạp chí Science Advances.

Chìa Khóa Để Thiết Bị Này Hoạt Động Là Thiết Kế Nó Để Ngăn Nước Vào Trong Khi Lấy Mồ Hôi Bên Trong. Các loại cảm biến mồ hôi khác hoặc rơi ra sau một thời gian ngắn hoặc không thể ngăn hai chất lỏng—nước hồ bơi bên ngoài và mồ hôi bên trong—không tiếp xúc với nhau. Để làm điều này, các nhà nghiên cứu của Northwestern đã sử dụng nhiều lớp của một loại polymer mềm linh hoạt trên các kênh vi mô nhỏ thu thập mồ hôi từ bề mặt da của người bơi. Họ cũng bỏ vật liệu polymer dựa trên silicone đã được sử dụng trước đó để chuyển sang vật liệu không thấm nước hơn được làm từ polystyrene-isoprene-styrene, hoặc SIS. Hệ thống van nhỏ trong các kênh thu thập mồ hôi cho phép mồ hôi đẩy ra một lượng không khí nhỏ bên trong kênh mà không cho nước hồ bơi trở lại. Kết hợp giữa vật liệu mới và thiết kế độc đáo đã hoạt động hiệu quả,” Rogers nói.

"Nó đã làm một công việc khá tốt trong việc ngăn nước vào nhưng vẫn cho phép mồ hôi chảy vào," ông nói.

Thiết bị cũng có thể được trang bị các linh kiện điện tử để từ xa đo lường các thành phần khác nhau của mồ hôi hoặc nhiệt độ cơ thể và truyền dữ liệu đến một HLV gần đó thông qua một vi chip không dây. Bao gồm một đèn LED nhỏ, miếng dán có thể cảnh báo người bơi hoặc vận động viên ba môn khi nào nên bổ sung nước.

Rogers đã xây dựng các thiết bị khác để đo lường chất lỏng sinh học, bao gồm một thiết bị được công bố tại Triển lãm Thiết bị Điện tử Tiêu dùng với tập đoàn mỹ phẩm lớn L’Oreal đo mức độ pH của da để giúp người dùng xác định loại trang điểm hoặc kem chống nắng tốt nhất để sử dụng. Nhưng đây là thiết bị đầu tiên hoạt động dưới nước.

Dự án ra đời sau khi Rogers có cuộc trò chuyện với huấn luyện viên của đội bơi nam tại Đại học Northwestern. “Huấn luyện viên quan tâm đến việc hiểu rõ về mất mồ hôi và mất điện giải,” Rogers nói. “Sự mất nước ảnh hưởng đến hiệu suất và có thể dẫn đến chuột rút trong hồ bơi, nhưng bạn không biết bạn cần bao nhiêu nước.”

Rogers và đồng nghiệp đã kiểm tra thiết bị mới, có kích thước nhỏ hơn một đồng xu, trên các đối tượng đạp xe tập thể dục, trong các thử nghiệm tại hồ bơi với người bơi tập luyện và ở nước mở với người tham gia thi đấu ba môn chuẩn bị cho cuộc đua Ironman tại Kona, Hawaii. Ông nói rằng thiết bị cũng có thể được sử dụng trong các cài đặt y tế để kiểm tra mức độ cung cấp nước của trẻ sơ sinh hoặc bệnh nhân cao tuổi mà không cần họ phải đi máy chạy bộ. Rogers nói rằng một bồn tắm ấm hoặc một bữa tắm đủ để sản sinh mồ hôi có thể được thu thập và phân tích.

Một chuyên gia cho biết rằng thiết bị mới có thể rất lý tưởng cho người tham gia thi đấu ba môn, họ tập luyện nhiều giờ trong một sự kiện duy nhất và cần theo dõi cẩn thận cơ thể của họ theo thời gian. “Nếu bạn muốn tập luyện tốt hơn, bạn muốn nghĩ về cơ thể của mình như một chiếc máy,” Patricia Christie, trưởng bộ môn Sinh học và Hóa học tại Nhóm Nghiên cứu Thực nghiệm của MIT, người dạy môn học về hóa học trong thể thao, nói.

Chính Christie cũng tập luyện cùng với các vận động viên thi đấu ba môn và không biết chính xác phải uống bao nhiêu trước khi tập luyện cường độ cao trong hồ bơi. Cô cho biết cô gặp khó khăn khi máy đo nhịp tim của cô ẩm ướt. “Tôi muốn nạp nhiên liệu cho máy của mình và đã đề cập đến việc huấn luyện tốt nhất,” Christie nói. “Nếu bạn thu thập mồ hôi khi bạn tập luyện, sau đó bạn có thể dự đoán điều gì sẽ xảy ra trong một cuộc đua.”

Những Câu Chuyện Tuyệt Vời Hơn từ MYTOUR

• Công nghệ lớn có đang hợp nhất với Đại Anh? Có vẻ như vậy
• Ghi lại những dấu vết trên Trái đất của cỗ máy vũ trụ
• Nếu côn trùng ăn được là tương lai, chúng ta nên nói về phân
• Thực tế vô hình của việc làm mẹ trên Instagram
• Bạn có cần một biển số xe kỹ thuật số không? Một startup nghĩ vậy
• 👀 Tìm kiếm những thiết bị công nghệ mới nhất? Kiểm tra các lựa chọn của chúng tôi, hướng dẫn mua sắm và các ưu đãi tốt nhất trong suốt năm
• 📩 Muốn thêm? Đăng ký nhận bản tin hàng ngày của chúng tôi và không bao giờ bỏ lỡ những câu chuyện mới và tuyệt vời nhất của chúng tôi