Исследователи Массачусетского технологического института создают умные подгузники, определяющие влажность

• Новые «умные» подгузники могут уведомить тех, кто за ними ухаживает, о том, что настало время для перемен.
• В отличие от других технологий производства подгузников, они доступны по цене и являются одноразовыми.
• Это поможет отследить и выявить конкретные проблемы со здоровьем, такие как признаки недержания мочи или запора.

Появление Интернета вещей и миниатюризация сенсорного оборудования ускорили разработку носимых устройств для здоровья. Предполагается, что к 2025 году эти устройства будут иметь экономический эффект в размере 200 миллиардов долларов.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института разработали «умные» подгузники со встроенным датчиком влажности, который может уведомить человека, осуществляющего уход, о том, что настало время для перемен. В отличие от других технологий производства подгузников, он доступен по цене и одноразовый. Стоимость изготовления датчика, прикрепленного к подгузнику, составляет менее 2 центов.

Технология поможет отслеживать и определять конкретные проблемы со здоровьем, такие как признаки недержания мочи или запора. Это может быть особенно полезно для няни, ухаживающей за несколькими младенцами одновременно, и для медсестер, работающих в неонатальных отделениях.

Умные подгузники также можно использовать для пожилых людей и пациентов, которые прикованы к постели или не могут позаботиться о себе. Он может предотвратить сыпь, инфекции мочевыводящих путей и другие бактериальные инфекции.

Как это работает?

Датчик в умном подгузнике содержит пассивную метку RFID (радиочастотной идентификации) для обнаружения и передачи влажности ближайшему считывающему устройству, которое затем может отправить уведомление на компьютер или смартфон.

Обычно подгузники сделаны из слоя супервпитывающего полимера (SAP, подкласс гидрогелей), так что они могут легко впитывать влагу. Исследователи разместили датчик прямо под этим слоем.

Влажный подгузник изменяет свойства SAP:он становится немного проводящим, активируя метку RFID. После срабатывания метка передает радиосигнал на считыватель RFIF.

Ссылка:Журнал датчиков IEEE | DOI:10.1109 / JSEN.2019.2954746 | Массачусетский технологический институт

Обычная RFID-метка состоит из двух компонентов:

1. Антенна, отражающая радиочастотные сигналы.
2. Микросхема для хранения информации о теге, например уникального идентификационного номера.

Для работы не требуются батарейки. Считыватель RFID излучает радиоволны, которых достаточно для питания RFID-метки. Когда тег обнаруживает радиосигналы, его антенна включает чип, который затем изменяет радиосигнал (кодирует информацию в радиоволнах) и передает его обратно считывателю.

Источник:MIT

Таким образом можно обнаруживать и отслеживать отдельные умные подгузники с RFID-метками.

Преимущества

Некоторые существующие подгузники имеют индикаторы влажности; они включают полоски, которые меняют цвет при намокании. Однако они не так удобны, как вы думаете. Чтобы увидеть настоящий подгузник, вам нужно снять несколько слоев одежды.

Некоторые производители сосредотачиваются на датчиках влажности с поддержкой Bluetooth, которые могут быть прикреплены к внешней стороне подгузника вместе с батареями. Хотя вы сможете отсоединить, очистить датчик и повторно использовать его в другом подгузнике, такие датчики будут довольно дорогими. По оценкам исследователей, каждый датчик обойдется вам в 40 долларов.

С другой стороны, новые умные подгузники недорогие и одноразовые. Как и теги со штрих-кодом, его можно распечатать в рулонах отдельных наклеек.

В текущих версиях метка RFID может передавать радиосигнал на считыватель RFID, расположенный на расстоянии 1 метра. Однако диапазон можно увеличить, добавив в датчик небольшое количество меди.

Читайте:Самая мощная биосенсорная система, построенная на основе оксида меди и графена

Команда продолжит изучение диагностических возможностей умных подгузников, таких как отслеживание изменений pH SAP в присутствии мочи или определение уровня глюкозы для мониторинга диабета. В целом, полученные данные позволят расширить возможности распознавания RFID-меток с помощью гидрогелей.