追光 | “一滴汗”就能监测健康状况?
追光 | “一滴汗”就能监测健康状况?
运动腕表、健康手环、电子秤、运动app……随着科技的发展和人们健康意识的提升,能够监测健康状况的设备越来越多。你是否曾想象过,仅凭小小的一滴汗液,就能监测身体健康状况?
在位于安徽合肥的“科学岛”——中国科学院合肥物质科学研究院,一项科技感满满的最新成果正在将这一想象变为现实:全集成多路腕表。
全集成多路腕表
据科研团队介绍,这种腕表可以实时在线监测人体汗液中的钾、钠、钙等关键电解质离子,从而显示出人体的健康状况。
“这项能力主要是依托我们研发的离子敏感膜材料。”中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所副研究员杨猛说,腕表核心部件传感器芯片中有一个很关键的离子敏感膜,在人体佩戴过程中,只要出汗,就可以通过汗液与离子敏感膜接触,将汗液中离子的活度信号通过后端的处理转变成电信号,从而实时显示离子的浓度。通过这些结果,就可以监测出人体的健康状况。
“人体健康有一个动态平衡的范围,当显示体内电解质异常时,就能够提示人们及时补充电解质,提高运动的安全性。”固体物理研究所博士生蔡鑫说,他们研发的目的就是提供更多更及时的预警,降低运动的风险。
为了实现这一目标,科研团队从2022年开始研究高性能离子敏感材料的研制,并将其嵌入可穿戴设备中。作为监测人体健康状况数据的穿戴设备,数据的可靠性非常重要,因此材料的稳定性尤为关键。科研团队翻阅了大量文献资料,通过上百次实验验证,最终才研发出可应用的材料,并设计出目前的全集成多通路腕表。
“为了验证功能性,我们做了跑步机运动场景的实验验证,目前验证的钠、钾、钙离子监测数据结果还是比较准确的。”杨猛说,他们的下一个目标是继续设计不同的敏感膜材料,以识别并监测更多的生理信息,如葡萄糖、氯离子等更多人体健康指标。
此外,这些精益求精的科研工作者对目前造型还比较大的腕表“并不是很满意”,计划再通过3代左右的技术迭代,提高腕表的功能性和佩戴舒适性等。因此可能还需要几年的时间,才能生产出具备市场化应用的设备。
我们共同期待,先进的科技成果能够尽快转化,走进人们的日常生活中,让更多人享受到科技对健康的赋能。