«Когда человеческое тело подвергается напряженному осуществлению, есть пункт, в котором аэробная функция мышц становится анаэробной функцией мышц», говорит Дженни Ульянова, CFD Research Corporation (CFDRC) исследователь и соавтор бумаги. «В том пункте лактат – продукция по более быстрому уровню, чем это потребляется. То, когда это происходит, зная то, что те уровни, может быть индикатором потенциально проблематичных условий как усталость мышц, напряжение и обезвоживание».Использование зеленой технологииИспользуя пот, чтобы отследить изменения в теле не новое понятие.
В то время как было много событий в последние годы к изменениям смысла в концентрациях компонентов пота, никакая чисто биологическая зеленая технология не использовалась для этих устройств. Команда исследователей CFDRC, в сотрудничестве с Университетом Нью-Мексико, разработала основанный на ферменте датчик, приведенный в действие клеткой биотоплива – обеспечение безопасного источника возобновляемой энергии.
Клетки биотоплива стали многообещающей технологией в области аккумулирования энергии, но все еще сталкиваются со многими проблемами, связанными, чтобы закоротить активные сроки службы, удельные веса малой мощности и низкоэффективные уровни. Однако у них есть несколько привлекательных пунктов, включая их способность использовать возобновляемые виды топлива как глюкоза и орудие доступные, возобновляемые катализаторы.«Клетка биотоплива работает в данном случае, потому что датчик – устройство малой мощности», говорит Ульянова. «Они очень хороши в наличии высокой плотности энергии, но плотность энергии – все еще происходящая работа. Но для приложений малой мощности как этот конкретный датчик, это работает очень хорошо».
В их исследовании, названном «Пригодная Система Датчика, Приведенная в действие Клеткой Биотоплива для Обнаружения Молочнокислых Уровней в Поту», команда привела клетки биотоплива в действие с топливом на основе глюкозы. Эта та же самая ферментативная технология, где ферменты окисляют топливо и производят энергию, используется в рабочем электроде датчика, который допускает обнаружение лактата в Вашем поту.
Планирование для лактатаВ то время как использование клетки биотоплива – новый аспект этой работы, что устанавливает его кроме подобных событий в области, использование электрохимических процессов к очень, точно обнаруживают определенный комплекс в очень сложной среде как пот.«Мы делаем его электрохимически, таким образом, мы смотрим на применение постоянного груза к датчику и созданию текущего ответа», говорит Ульянова, «который непосредственно пропорционален концентрации нашего целевого аналита».Практическое применение
Первоначально, датчик был разработан, чтобы помочь обнаружить и предсказать условия, связанные с молочнокислыми уровнями (т.е. усталость и обезвоживание) для военнослужащих.«Датчик был разработан для солдата в обучении в учебном лагере», говорит Серхио Омар Гарсия, исследователь CFDRC и соавтор бумаги, «но это могло быть применено к людям, которые активны и любой участвующий в напряженной деятельности».Что касается коммерческого применения, исследователи полагают, что устройство могло использоваться в качестве учебной помощи наблюдать молочнокислые изменения таким же образом, что спортсмены используют мониторы сердечного ритма, чтобы видеть, как их сердечный ритм изменяется во время осуществления.
Тестирование на телеКоманда в настоящее время работает, чтобы перепроектировать физическое появление участка, чтобы переместиться от лабораторного исследования до тестов на теле. Как только ученые оптимизируют, как датчик придерживается кожи, ее доставки/удаления образца пота и электронных компонентов систем, волонтеры проверят ее возможности, тренируясь.
«Мы на самом деле говорили об этой идее некоторым местным футбольным тренерам средней школы», говорит Ульянова, «и им, кажется, действительно нравится она и готовы выдвинуть использование их игроков к эксплуатационному испытанию идея».После исходных данных собран, команда будет в состоянии работать с другими группами, чтобы интерпретировать данные и связать их с физическим состоянием человека.
С этим прогнозирующие модели могли быть построены, чтобы потенциально помочь предотвратить условия, связанные с отдельным перенапряжением.Будущие планы относительно устройства включают осуществляющую беспроводную передачу результатов и развитие номера люкс датчиков (гибридный датчик), который может обнаружить различные другие биомолекулы, показательные из физических или физиологических стрессоров.