В Гарварде разработали датчик для детей, который на ранней стадии определит нарушения в развитии

Пытаясь решить эту проблему, сотрудники Гарвардского университета разработали небольшой мягкий и нетоксичный датчик, который незаметно прикрепляется к руке и измеряет силу захвата и движения кисти и пальцев. Исследование опубликовано в журнале Advanced Functional Materials.

По словам разработчиков, возможность подсчитать сложные движения человека позволяет получить беспрецедентный инструмент диагностики. Учитывая особенности двигательных навыков маленьких детей, перед учеными встала задача поместить множество сенсоров в маленькое, легкое и ненавязчивое носимое устройство, что позволит минимизировать осложнения в развитии преждевременно рожденных детей. 

Один из новых элементов датчика представляет собой нетоксичный жидкий раствор с высокой проводимостью. По словам разработчиков, этот тип проводящей жидкости не опаснее капли соленой воды, а по проводимости в четыре раза превосходит предыдущие биосовместимые решения, что позволяет получить более точные данные. 

Сенсорный раствор сделан из обычных пищевых добавок — йодида калия и глицерина. При смешивании глицерин разрушает кристаллическую структуру йодида калия и образует катионы калия (K +) и иодид-ионы (I-), делая жидкость проводящей. Глицерин испаряется медленнее воды, что в совокупности с высокой растворимостью йодида калия делает жидкость стабильной в диапазоне температуры и уровня влажности. Эти же эффекты дают ей столь высокую проводимость. Сам же датчик выполнен с учетом особенностей поведения маленьких детей — это не большие неудобные перчатки, а маленькое устройство из силикона, которое крепится на верхней части пальца и на его подушечке. 

«Предыдущие разработки создавались при помощи растворов хлорида натрия и глицерина, которые имели низкую проводимость: данные получаются неточные, а для их подготовки требуется порядка 10 часов. С помощью нового устройства нам удалось сократить это время до 20 минут и получить на выходе достаточно точную информацию. Кроме того, у преждевременно рожденных детей, у которых были диагностированы ранние нарушения в развитии, очень чувствительная кожа, поэтому датчик крепится на верхней части пальца, не создавая помех для ребенка», — подчеркивают инженеры. 

В своем исследовании ученые протестировали этот датчик только на руках взрослого человека, однако в дальнейшей работе разработчики планируют уменьшить его и проверить уже на детях.