Ученые разработали умную футболку, которая мониторит сердце лучше, чем нагрудный датчик и удобнее, чем умные часы

Ученые утверждают, что у них есть решение для приверженцев ЗОЖ, которые не любят носить «неудобные» умные часы.

Эксперты из Университета Райса в Техасе создали умную футболку, которую можно стирать в машине, и которая может контролировать состояние вашего сердца.

Они сшили ультратонкие волокна углеродных нанотрубок, которые выглядят так же, как хлопковые нити, в обычную спортивную одежду с помощью стандартной швейной машины.

Углеродная нанотрубка контролирует частоту сердечных сокращений пользователя и снимает непрерывную электрокардиограмму (ЭКГ), которая фиксирует сердечный ритм и электрическую активность.

По словам исследователей, волокна, вплетенные в ткань, также могут использоваться для встраивания антенн или светодиодов.

Незначительные модификации волокна также могут в конечном итоге позволить одежде контролировать жизненно важные функции, силу напряжения или частоту дыхания.

«Благодаря сочетанию хорошего контакта с кожей, биосовместимости и мягкости нити из углеродных нанотрубок являются естественным компонентом носимых устройств», - сказал инженер Маттео Паскуали из Университета Райса.

По словам исследователей, волокна такие же проводящие, как и металлические провода, но их можно мыть, они удобны и с меньшей вероятностью сломаются, когда тело находится в движении.

Аспирантка Университета Райса Лорен Тейлор демонстрирует рубашку с нитью из углеродных нанотрубок, которая обеспечивает постоянный мониторинг сердца владельца.

В экспериментах футболка, на которую они были пришиты, лучше собирала данные, чем стандартный монитор с нагрудным датчиком, проводящий измерения в реальном времени.

Волны волокон можно пришить к куску растягивающейся ткани зигзагообразно, чтобы сформировать электрод, таким образом, соединив электронику, такую ​​как передатчики Bluetooth, которые отправляют данные на смартфон.

Строчка зигзаг позволяет ткани растягиваться, не ломая ее.

По словам ученых, ЭКГ, полученные с помощью электродов из волокон углеродных нанотрубок, были сопоставимы с сигналами, полученными с помощью обычных электродов.

В сочетании с коммерческими медицинскими электродными мониторами футболка из углеродных нанотрубок давала немного лучшие ЭКГ.

Единственное условие - футболка, на которую пришиты волокна, должна плотно прилегать к груди.

Это означает, что любая футболка свободного кроя, которая вздымается во время бега, не подойдет.

Сейчас команда работает с Техасским институтом сердца, чтобы выяснить, как улучшить контакт с кожей.

«В будущих исследованиях мы сосредоточимся на использовании более плотных участков нитей углеродных нанотрубок, чтобы было больше площади поверхности для контакта с кожей», - сказала аспирантка Райс Лорен Тейлор.

В основе проекта лежит работа в лаборатории инженера-химика и биомолекулярника Маттео Паскуали в Брауновской инженерной школе в Род-Айленде, которая представила волокна из углеродных нанотрубок в 2013 году.

Но исходные нити нанотрубок, шириной около 22 микрон, были слишком тонкими для швейной машины.

Тейлор сказал, что для создания сшиваемой нити использовалась канатная машина - по сути, три пучка по семь нитей в каждой, сотканные в размер, примерно эквивалентный обычной нити.

«Мы работали с кем-то, кто продавал маленькие машины, предназначенные для изготовления канатов для моделей кораблей», - сказал Тейлор, который сначала попыталась сплести нить вручную, но с ограниченным успехом.

«Это помогло создать для нас устройство среднего размера, которое делает то же самое».

Изобретение было подробно описано в журнале Американского химического общества Nano Letters.