من اليابان… مستشعرات كيميائية قابلة للارتداء تطبع على الملابس.
في عالم الرعاية الصحية الواسع، يفتح التقدم في المستشعرات الدقيقة القابلة للارتداء الباب أمام إمكانيات كانت تُعدّ في السابق من الخيال العلمي.
هذه الأجهزة، كما يوحي اسمها، تُثبَّت على الجسم؛ ما يسمح بمراقبة مستمرة للمؤشرات الصحية الحيوية. وبينما تقوم العديد منها برصد معدل ضربات القلب أو ضغط الدم وغير ذلك، فإن ابتكاراً جديداً من اليابان يركز على اكتشاف التركيز الكيميائي في العرق، ما قد يقدم العديد من الفرص والتحديات الفريدة.
فرغم أن البيانات التي توفرها المستشعرات القابلة للارتداء حول تركيز الأيونات في الدم، فإن اتصالها المباشر بالجلد يمكن أن يسبب الحساسية لمرتديها، وكذلك يمكن أن يقلل دمجها مباشرة في الملابس من فعاليتها بسبب الاختلافات في سطح القماش.
فريق ياباني يجد الحل
طور فريق من الباحثين في اليابان مستشعراً مبتكراً باستخدام تقنية تُعرَف بـ«الطباعة الحرارية» حيث يتم دمج المستشعرات بسلاسة على الأسطح النسيجية، بهدف الرصد الفوري للمؤشرات الصحية، مثل تركيزات أيون الكلوريد في العرق. يمكن طباعة المستشعرات على الملابس الرياضية لتحسين برامج التمارين مع مساعدة المتدربين في الحفاظ على صحتهم ونسب الرطوبة الصحيحة.
وقام الباحثون بطباعة أقطاب أجهزة الاستشعار الخاصة على مادة رقيقة من البوليستر قابل للإزالة، ومن ثم تم ربطها بالمنسوجات تحت حرارة وضغط عاليين باستخدام مكبس حراري. بهذه الطريقة يمكن تثبيت المستشعر بشكل ثابت ومتساوٍ على المنسوجات كالقمصان أو أساور المعصم، وحتى نعل الأحذية، مع حماية أقطابها الحساسة بالكامل من الضغط الحراري.
مزايا متعددة لهذا الابتكار
من خلال وضع المستشعر على سطح الملابس، يتم تجنب الاتصال المباشر بالجلد والتهيجات الناتجة عنه. كما أن خصائص النسيج الجوفية تسهل توزيع العرق بالتساوي، ما يضمن تواصلاً كهربائياً ثابتاً.
ويرى الباحثون أن هذه الطريقة تتجنب المشكلات التي تنتج عن حواف المستشعر المشوهة، وهي إحدى المشكلات الشائعة عند الطباعة مباشرة على القماش.
ولضمان سلامة المستخدم، اختار الفريق بعناية مواد المستشعر والعمليات الكهروكيميائية لتقليل ردود الفعل التحسسية.
وأكدت التجارب الأولية باستخدام العرق الاصطناعي دقة المستشعر في قياس تركيزات أيون الكلوريد. كما أيدت الاختبارات العملية التي أجريت على ممارسي الرياضة جدوى المستشعر. وتعزز قدرة المستشعر على نقل البيانات لاسلكياً من إمكانياته في الرصد الصحي الفوري.
تظهر هذه الأبحاث الإمكانات الكامنة في استخدام مستشعرات الأيونات القابلة للارتداء في مراقبة العلامات الحيوية للعرق في الوقت الحقيقي، فيما يأمل الباحثون أن يصبح تصميم المستشعر الخاص بهم متوفراً قريباً ضمن خطط الرعاية الصحية للأشخاص الذين يعانون من ظروف تجعلهم عرضة لضربة الشمس أو الجفاف.
