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Die Reihen der tragbaren biomedizinischen Sensoren wurden mit einem neuen ergänzt Entworfen von Ingenieuren der University of California in San Diego: Ein kleines elektronisches Tattoo ist am menschlichen Körper angebracht und überwacht sein Gesundheitszustand während des körperlichen Trainings. Iss Das Gerät wird aus menschlichem Schweiß sein, der reichlich vorhanden ist fällt bei Belastungen mittlerer und hoher Intensität auf. Wissenschaftler beschrieben ihre Entwicklung in einem Bericht, den sie am 248. lesen Jahrestreffen der amerikanischen Chemiegemeinschaft. Prinzip Der Gerätebetrieb basiert auf der Bestimmung und Reaktion von Sensoren auf Milchsäure ist eine Substanz, die im Schweiß vorhanden ist. “Laktatspiegel können viel über den Zustand des Körpers während erzählen Übungszeit “, erklärt der Hauptautor der Studie. Wenzhao Jia Je intensiver das Training, desto mehr Milchsäure wird produziert. Während anstrengender körperlicher Der Körper muss daher mehr Energie erzeugen Ein Prozess namens Glykolyse wird aktiviert. Währenddessen Energie wird produziert und Laktat wird freigesetzt, was nachgewiesen werden kann im Blut. Das Problem ist, den Überblick zu behalten körperliche Aktivität die Menge an Milchsäure im Blut es ist notwendig, ziemlich oft während verschiedener physikalischer zu analysieren Lasten. Das Sammeln und Analysieren von Proben nimmt viel Zeit in Anspruch Anstrengung. Deshalb haben Jia und ihre Kollegen die bequemsten entwickelt Eine Methode zur Messung des Laktatgehalts während des Trainings. Sie implantierten einen kleinen flexiblen Sensor in einen Stretchfilm. die als temporäre Tätowierung auf der Haut befestigt werden kann. Sensor enthält ein Enzym, das Elektronen aus Laktat einfängt, Erzeugung eines schwachen elektrischen Stroms. Zum Testen Technologieforscher in ihr Labor eingeladen 10 gesunde Freiwillige und an ihre Haut gebunden die neu erfundenen Sensoren. Während des Experiments haben Wissenschaftler den elektrischen Strom gemessen. die das Gerät während des körperlichen Trainings produziert Probanden – sie fuhren eine halbe Stunde lang mit dem Heimtrainer mit einer allmählichen Erhöhung des Widerstands. Auf diese Weise, Die Forscher konnten den Laktatspiegel in kontinuierlich überwachen Schweiß im Laufe der Zeit und mit wechselnder Trainingsintensität. Jia und ihr Team beschlossen später, Schweiß in eine Stromquelle zu verwandeln. Bioakkumulator. Batterien erzeugen Energie, wenn Strom fließt die Form der Elektronen von der Anode zur Kathode. In diesem Fall enthielt die Anode ein Enzym, das Elektronen aus Laktat extrahierte und die Kathode enthielt das Molekül, das die Elektronen aufgenommen hat. Fünfzehn Freiwillige der auf einem stationären Fahrrad mit einem Tattoo auf dem Körper trainierte, produzierte verschiedene Mengen Strom. Interessant, dass diejenigen, die durchschnittlich weniger als einmal pro Woche trainiert, produziert mehr Energie als diejenigen, die körperlicher Anstrengung ausgesetzt waren ein- bis dreimal pro Woche. Die geringste Energie wurde von diesen produziert wer bevorzugt fast täglich Sport. Maximale Leistung unter Freiwilligen aufgezeichnet aus der “unsportlichen” Gruppe betrug 70 Mikrowatt pro Quadrat ein Zentimeter Haut. “Es ist nicht so sehr im üblichen Sinne, aber wir arbeiten bereits daran, das Potenzial des Geräts zu steigern. Das Endergebnis Wir müssen die Technologie an einen Punkt bringen, an dem sich Schweiß ernähren kann kleine elektronische Geräte. Im Moment können wir bekommen Maximal 70 Mikrowatt pro Quadratzentimeter, aber unsere Elektroden sind nur 2-3 Millimeter breit und erzeugen ca. 4 Mikrowatt. Für Lebensmittel, zum Beispiel Stunden, sind mindestens 10 erforderlich Mikrowatt “, erklärt Jia. In Zukunft müssen sich auch Wissenschaftler entscheiden das Problem der Energiespeicherung und ihres angemessenen Verbrauchs. Jedoch ihre Bioakkumulator hat bereits große Vorteile gegenüber Analoga: Es ist biokompatibel, emittiert keine giftigen Substanzen und nutzt erneuerbare Energien.
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