На основе ультратонкой, воздухопроницаемой резиновой мембраны датчик объединяется с миниатюризированной гибкой электронной системой, которая использует технологию Bluetooth, чтобы с помощью беспроводных технологий сообщить о потреблении натрия смартфону или планшету. Исследователи планируют далее миниатюризировать систему – который теперь напоминает зубной предварительный гонорар – к размеру зуба.«Мы можем незаметно и с помощью беспроводных технологий измерить количество натрия, который люди принимают со временем», объяснил Woon-Гонконг Йео, доцент в Школе Ясменника Машиностроения в Технологическом институте штата Джорджия. «Контролируя натрий в режиме реального времени, устройство могло однажды помочь людям, которые должны ограничить потребление натрия, учатся изменять их предпочтения в еде и диету».
О деталях устройства сообщают 7 мая в раннем выпуске журнала Proceedings Национальной академии наук. Устройство было проверено в трех участниках исследования взрослого, которые носили систему датчика максимум в течение недели, питаясь и твердые и жидкие продукты включая овощной сок, куриный суп и чипсы.По данным американской Сердечной Ассоциации, американцы в среднем едят больше чем 3 400 миллиграммов натрия каждый день, намного больше, чем предел 1 500 миллиграммов в день, которые это рекомендует. Ассоциация опросила тысячу взрослых и нашла, что «одна треть не могла оценить, сколько натрия они поели, и еще 54 процента думали, что они ели меньше чем 2 000 миллиграммов натрия день».
Новая система ощущения натрия могла обратиться к той проблеме, помогая пользователям лучше отследить, сколько соли они потребляют, сказал Йео. «У нашего устройства могли быть заявления на многие различные цели, включающие пищевое поведение для диетического управления или терапии», добавил он.Ключ к разработке внутриустного датчика был заменой традиционной пластмассовой и основанной на металле электроники с биологически совместимой и ультратонкой связанной с компонентами схемой петли использования. Датчики натрия доступны коммерчески, но Йео и его сотрудники развивали гибкую микромембранную версию, которая будет интегрирована с миниатюризированной гибридной схемой.«Весь пакет ощущения и электроники был конформно объединен на мягкий материал, который могут терпеть пользователи», объяснил Йео. «Датчик удобен для изнашивания, и данные из него могут быть переданы к смартфону или планшету.
В конечном счете информация могла пойти доктор или другой медицинский работник для удаленного контроля».Гибкий дизайн начался с компьютера, моделирующего, чтобы оптимизировать механические свойства устройства для использования в кривой и мягкой полости рта. Исследователи тогда использовали свою модель, чтобы проектировать фактическую наномембранную схему и выбрать компоненты.Устройство может контролировать потребление натрия в режиме реального времени и сделать запись ежедневных сумм.
Используя приложение, система могла советовать пользователям, планирующим еду, сколько из их ежедневного соленого распределения они уже потребляли. Устройство может общаться со смартфоном на расстоянии в десять метров.Следующие шаги для датчика натрия должны далее миниатюризировать устройство и проверить его с пользователями, у которых есть заболевания обратиться: гипертония, ожирение или диабет.
Исследователи хотели бы покончить с маленькой батареей, которая должна быть перезаряжена ежедневно, чтобы держать датчик в операции. Один выбор состоял бы в том, чтобы привести в действие устройство индуктивно, которое заменит батарею и сложную схему с катушкой, которая могла получить власть из передатчика вне рта.Проект вырос из долгосрочной цели производства искусственной системы вкуса, которая может ощутить сладость, горечь, pH и соленость.
Та работа началась в Университете Содружества Виргинии, где Йео был доцентом перед присоединяющимся Технологическим институтом Джорджии.