可持续的传感器来检测,预测肌肉疲劳

可持续的传感器来检测,预测肌肉疲劳

它可能是病态和不方便,但人体汗液具有至少一个积极特征 — — 它可以洞察到你的身体里面发生了什么。一项新研究发表在 ECS 固体状态科学杂志和技术旨在利用医学信息通过发展的可持续、 可穿戴的传感器来检测乳酸水平在你的汗水汗水的宝库。

“当人体经过艰苦的锻炼时,有一点,有氧肌肉功能成为厌氧肌肉的功能,”说珍妮招,CFD 研究公司 (CFDRC) 研究员和该论文的共同作者。”在这一点上,乳酸产生更快的速度比它被消耗。当发生这种情况时,知道这些级别什么可以有潜在问题的条件,如肌肉疲劳、 压力和脱水的一个指标。

利用绿色技术

用汗水来跟踪身体的变化不是一个新的概念。虽然近几年的汗水组分浓度的变化了许多事态发展,没有纯粹的生物学的绿色技术已被用于这些设备。CFDRC 的研究人员,在协作与新墨西哥大学团队开发了采用生物燃料电池-提供一个安全、 可再生动力源的酶传感器。

生物燃料电池已成为有前途的技术领域的能量存储,但仍然面临着很多有关短活跃生存期、 低功率密度和效率低水平问题。然而,他们有几个有吸引力的点,包括他们的能力,并使用可再生燃料如葡萄糖并实施负担得起的、 可再生的催化剂。

“生物燃料电池厂在此特定情况下因为传感器是一个低功率设备,”招说。”他们非常擅长具有高的能量密度,但功率密度仍然是进行中的工作。但对于低功耗应用程序像这特定的传感器,它工作得很好。

在他们的研究,题为”可穿戴式传感器系统供电由生物燃料细胞为检测的乳酸水平在流汗,”团队用基于葡萄糖燃料动力生物燃料电池。在允许在你的汗水乳酸检测的传感器的工作电极使用此相同的酶技术,其中酶氧化燃料,产生的能量。

针对乳酸

虽然生物燃料电池的使用是一个新的方面,这项工作的什么使它有别于类似的事态发展领域是电化学过程非常准确地检测特定化合物像汗水很复杂介质中使用。

“我们正在做的电化学方法,因此我们看的恒定的负载应用到传感器并生成当前的响应,”乌尔说,”这是我们的目标分析物的浓度成正比。

实际应用

原来,传感器来帮助检测和预测与相关的乳酸水平 (即疲劳和脱水) 军事人员的条件。

“为一名士兵在新兵训练营,训练设计传感器”说塞尔吉奥 · 奥马尔 · 加西亚,CFDRC 研究员和论文的合著”但是它可应用于活跃的人和任何人参加剧烈活动。

对于商业应用程序,研究人员相信,该装置可以作为培训援助用来监测乳酸变化的相同方式,运动员使用心率监视器看到他们的心率在运动过程中的变化。

身体测试

小组目前正在努力重新设计该修补程序从实验室研究转移到对身体测试的物理外观。一旦科学家们优化传感器如何坚持皮肤、 其汗水样品交货/删除和系统的电子元器件,志愿者将在行使时测试它的能力。

乌尔说,”我们实际上已经谈论到一些当地的高中足球教练这个观点,”,”,他们似乎真的很喜欢它,愿意提出他们的球员来 beta 测试这个想法使用。

收集初始数据后,该团队将能够与其他团体合作解释数据并涉及到人的身体状况。与此,可以建立预测模型可能有助于防止条件无关个人用力过度。

未来的计划,为设备包括实施无线传输的结果和一套 (混合传感器) 的传感器,可以检测各种其他生物,物理或生理应激源指示性的发展。

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