Hoàng Khang
Topaz
Trong vài năm qua, các nhà khoa học đã coi mồ hôi là con đường đột phá tiếp theo cho các thiết bị đeo. Cho đến nay, công nghệ này vẫn chưa được thương mại hóa từ Apple hay Samsung, nhưng công việc vẫn tiếp tục. Những chiếc “đồng hồ thông minh với cảm biến mồ hôi” có khả năng phân tích mồ hôi liên tục để xác định các chất hóa học trong mồ hôi của con người hứa hẹn sẽ là bước đột phá tiếp theo trên smartwatch.
Được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu tại Viện Vật lý Chất rắn thuộc Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc – cảm biến phân tích mồ hôi này có thể đo chính xác nồng độ của các ion quan trọng như kali, natri và canxi trong mồ hôi của con người. Đáng chú ý, đồng hồ với cảm biến này không chỉ có khả năng phân tích dài hạn đáng tin cậy mà còn có thể đánh giá theo thời gian thực các ion nói trên.
Việc phân tích chính xác các ion trong mồ hôi có thể tiết lộ rất nhiều thông tin quan trọng, đặc biệt là đối với các vận động viên. Đánh giá sự mất ion qua mồ hôi có thể giúp lập kế hoạch cho các chiến lược thay thế chất lỏng và chất điện giải được cá nhân hóa. Điều này không chỉ giúp giải quyết sự cân bằng điện giải trong cơ thể mà còn có thể hỗ trợ điều trị chứng chuột rút do nhiệt.
Ở đây, cách tiếp cận cá nhân hóa là cực kỳ quan trọng vì mỗi người sẽ mất một lượng natri khác nhau qua mồ hôi tùy theo quá trình tập luyện. Natri đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng chất lỏng, truyền xung thần kinh và chuyển động cơ bắp. Mặt khác, tình trạng mất kali cũng cần được theo dõi do vai trò của nó trong việc điều chỉnh cân bằng pH, huyết áp và sức khỏe tim mạch.
Đồng hồ thông minh được mô tả ở trên dựa trên chip vi lỏng, mảng cảm biến được tiêu chuẩn hóa và bộ xử lý tín hiệu. Giao diện chắc chắn được thiết kế cho thiết bị đeo bao gồm nhiều mô-đun cảm biến mồ hôi cho phép phân tích đồng thời nhiều ion.
Khía cạnh kỹ thuật hứa hẹn nhất của đồng hồ thông minh là nó liên quan đến “mảng cảm biến được sản xuất hàng loạt”, cho phép “giám sát có chọn lọc cao” các ion canxi, kali và natri. Tuổi thọ là một khía cạnh khác làm tăng hy vọng áp dụng rộng rãi sự phát triển công nghệ này.
Nhóm thực hiện dự án cho biết: “Nó có thể theo dõi liên tục ba ion trong mồ hôi của con người trong hơn sáu tháng, vượt qua độ ổn định của nhiều cảm biến khác đã được báo cáo”. Một bài báo nghiên cứu đã được xuất bản trên tạp chí ACS Nano, đề cập rằng việc chế tạo cảm biến có thể mở rộng được áp dụng cho chiếc đồng hồ thông minh này sẽ đóng vai trò là nền tảng để phát triển các thiết bị đeo cảm biến mồ hôi đáng tin cậy trong tương lai.
Điều thú vị là đây không phải là sự phát triển đầu tiên thuộc loại này, mặc dù đây là một trong những triển khai hứa hẹn nhất. Chỉ hơn một năm trước, các chuyên gia tại Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc đã phát triển một miếng cảm biến đeo không dây để phân tích mồ hôi liên tục. Kỹ thuật khéo léo của nó cũng làm giảm nguy cơ đọc sai bằng hệ thống kênh liên tục loại bỏ các mẫu mồ hôi cũ để nhường chỗ cho chất lỏng mới tiết ra.
Một lý do khác khiến việc phân tích mồ hôi có thể trở thành bước đột phá tiếp theo trên thiết bị đeo là việc đánh giá hàm lượng lactate, bên cạnh các ion kim loại. Mức Lactate là một trong những dấu hiệu đáng tin cậy nhất để đo cường độ tập luyện và dự đoán tình trạng mỏi cơ. Một nhóm từ Đại học Khoa học Tokyo gần đây đã phát triển một cảm biến lactate mồ hôi vi lỏng có thể khắc phục được vấn đề bong bóng khí khét tiếng.
Các chuyên gia tại viện này cũng đã tích hợp được cảm biến sinh học mồ hôi có khả năng đo ion clorua trên vật liệu làm từ vải. Vào năm 2021, các nhà khoa học tại Viện Khoa học Vật liệu Hàn Quốc (KIMS) đã báo cáo việc phát triển một cảm biến đeo được dựa trên mồ hôi khác có thể phát hiện sự hiện diện của ma túy bất hợp pháp trong cơ thể.
Các chuyên gia trong lĩnh vực nhận định những tiến bộ trong lĩnh vực vi lỏng khá hứa hẹn. Quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là một con đường khác cũng được coi là tương lai, nhưng có vẻ như việc triển khai thương mại vẫn còn phải mất vài năm nữa, một phần do quá trình kiểm chứng lâm sàng và phê duyệt theo quy định kéo dài.
#đồnghồđođượcmồhôi #smartwatchđomồhôi
Được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu tại Viện Vật lý Chất rắn thuộc Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc – cảm biến phân tích mồ hôi này có thể đo chính xác nồng độ của các ion quan trọng như kali, natri và canxi trong mồ hôi của con người. Đáng chú ý, đồng hồ với cảm biến này không chỉ có khả năng phân tích dài hạn đáng tin cậy mà còn có thể đánh giá theo thời gian thực các ion nói trên.
Tại sao phân tích mồ hôi lại quan trọng
Việc phân tích chính xác các ion trong mồ hôi có thể tiết lộ rất nhiều thông tin quan trọng, đặc biệt là đối với các vận động viên. Đánh giá sự mất ion qua mồ hôi có thể giúp lập kế hoạch cho các chiến lược thay thế chất lỏng và chất điện giải được cá nhân hóa. Điều này không chỉ giúp giải quyết sự cân bằng điện giải trong cơ thể mà còn có thể hỗ trợ điều trị chứng chuột rút do nhiệt.
Ở đây, cách tiếp cận cá nhân hóa là cực kỳ quan trọng vì mỗi người sẽ mất một lượng natri khác nhau qua mồ hôi tùy theo quá trình tập luyện. Natri đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng chất lỏng, truyền xung thần kinh và chuyển động cơ bắp. Mặt khác, tình trạng mất kali cũng cần được theo dõi do vai trò của nó trong việc điều chỉnh cân bằng pH, huyết áp và sức khỏe tim mạch.
Tương lai của đồng hồ thông minh đang đến gần
Đồng hồ thông minh được mô tả ở trên dựa trên chip vi lỏng, mảng cảm biến được tiêu chuẩn hóa và bộ xử lý tín hiệu. Giao diện chắc chắn được thiết kế cho thiết bị đeo bao gồm nhiều mô-đun cảm biến mồ hôi cho phép phân tích đồng thời nhiều ion.
Khía cạnh kỹ thuật hứa hẹn nhất của đồng hồ thông minh là nó liên quan đến “mảng cảm biến được sản xuất hàng loạt”, cho phép “giám sát có chọn lọc cao” các ion canxi, kali và natri. Tuổi thọ là một khía cạnh khác làm tăng hy vọng áp dụng rộng rãi sự phát triển công nghệ này.
Nhóm thực hiện dự án cho biết: “Nó có thể theo dõi liên tục ba ion trong mồ hôi của con người trong hơn sáu tháng, vượt qua độ ổn định của nhiều cảm biến khác đã được báo cáo”. Một bài báo nghiên cứu đã được xuất bản trên tạp chí ACS Nano, đề cập rằng việc chế tạo cảm biến có thể mở rộng được áp dụng cho chiếc đồng hồ thông minh này sẽ đóng vai trò là nền tảng để phát triển các thiết bị đeo cảm biến mồ hôi đáng tin cậy trong tương lai.
Điều thú vị là đây không phải là sự phát triển đầu tiên thuộc loại này, mặc dù đây là một trong những triển khai hứa hẹn nhất. Chỉ hơn một năm trước, các chuyên gia tại Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc đã phát triển một miếng cảm biến đeo không dây để phân tích mồ hôi liên tục. Kỹ thuật khéo léo của nó cũng làm giảm nguy cơ đọc sai bằng hệ thống kênh liên tục loại bỏ các mẫu mồ hôi cũ để nhường chỗ cho chất lỏng mới tiết ra.
Một lý do khác khiến việc phân tích mồ hôi có thể trở thành bước đột phá tiếp theo trên thiết bị đeo là việc đánh giá hàm lượng lactate, bên cạnh các ion kim loại. Mức Lactate là một trong những dấu hiệu đáng tin cậy nhất để đo cường độ tập luyện và dự đoán tình trạng mỏi cơ. Một nhóm từ Đại học Khoa học Tokyo gần đây đã phát triển một cảm biến lactate mồ hôi vi lỏng có thể khắc phục được vấn đề bong bóng khí khét tiếng.
Các chuyên gia tại viện này cũng đã tích hợp được cảm biến sinh học mồ hôi có khả năng đo ion clorua trên vật liệu làm từ vải. Vào năm 2021, các nhà khoa học tại Viện Khoa học Vật liệu Hàn Quốc (KIMS) đã báo cáo việc phát triển một cảm biến đeo được dựa trên mồ hôi khác có thể phát hiện sự hiện diện của ma túy bất hợp pháp trong cơ thể.
Các chuyên gia trong lĩnh vực nhận định những tiến bộ trong lĩnh vực vi lỏng khá hứa hẹn. Quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là một con đường khác cũng được coi là tương lai, nhưng có vẻ như việc triển khai thương mại vẫn còn phải mất vài năm nữa, một phần do quá trình kiểm chứng lâm sàng và phê duyệt theo quy định kéo dài.
#đồnghồđođượcmồhôi #smartwatchđomồhôi