Пятнадцатого июня Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) объявило об одобрении игры в качестве рецептурного лекарства. Речь идёт о мобильном приложении EndeavorRx, гоночной игры от первого лица. Разрешение FDA стало возможным после доказанного клиническими испытаниями терапевтического эффекта от игры. Получить рецепт на игру могут пациенты с синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ).

Копия экрана игры EndeavorRx (Craig Ferguson/MIT)

СДВГ страдают в основном дети. Во всяком случае, это расстройство начинается в детском возрасте. Разработанная бостонской компанией Akili Interactive Labs игра использует ряд академических исследований, которые дают возможность в игровой форме заставить мозг ребёнка последовательно выполнять ряд постоянно усложняющихся операций и тем самым улучшать «клинические маркеры заболевания».

Разработчики игры отчасти использовали те же самые психологические приёмы, которые создатели коммерческих видеоигр используют для поощрения игроков тратить деньги на покупку внутриигровых бонусов. Но вместо игровых предметов и умений пациенты с СДВГ получают «прицельную» активацию префронтальной коры головного мозга и возможность выздоровления или снижения симптоматики.

«По мере того, как ребенок прогрессирует в игре, технология непрерывно оценивает его возможности и использует адаптивные алгоритмы, чтобы отрегулировать сложность и персонализировать опыт лечения для каждого человека».

Терапевтические эффекты от видеоигр начали активно изучаться в последние десять лет. Появление носимых датчиков открыло перед исследователями массу новых возможностей. К обычной терапии может присоединиться физиотерапия, виртуальная реальность и многое другое. Игра даёт пациентам возможность приятно провести время даже в случае длительных и нудных физических упражнений. Пациентам часто тяжело заставить себя начать заниматься, а в ряде случаев это бывает просто невозможно, например, при депрессии. Игровые стимулы, завёрнутые в красивую психологическую обёртку, могут помочь разорвать порочный круг течения болезни и привести к исцелению.

Оператор «МегаФон» представил новое программно-аппаратное решение, которое позволит государственным и частным медицинским учреждениям предложить пациентам услугу удалённого мониторинга состояния здоровья. Появление такой системы особенно актуально в условиях распространения коронавирусной инфекции.

В основе продукта — технологии Интернета вещей. Медицинские приборы, оснащённые SIM-картами, после проведения измерений показателей здоровья отсылают данные в специальный облачный сервис. Доктор может просматривать эту информацию через пользовательский интерфейс. Там же отображаются целевые и текущие показатели пациента, фамилии других лечащих врачей. При необходимости здесь же можно записать пациента к ним на приём.

К платформе могут быть подключены приборы, измеряющие артериальное давление, уровень сахара в крови и другие показатели. На основе таких данных специалисты смогут оперативно корректировать лекарственную терапию, выявлять возможные постоперационные осложнения, назначать очное посещение медицинского учреждения или вызывать скорую помощь в экстренных случаях.

«Сервис удалённого мониторинга будет востребован у пациентов с хроническими заболеваниями, в постоперационный период, у пожилых людей. Платформа "МегаФона" позволяет врачу иметь постоянный доступ к показателям пациента. Если пациент забудет провести измерения, сервис пришлёт ему SMS с напоминанием», — отмечает оператор.

Платформа рассчитана на подключение всего медицинского оборудования, способного передавать данные удалённо, и может выступать единым универсальным интерфейсом для различных медицинских информационных систем. 

Отсутствие удобств в доме легко переносится в летний дачный сезон, хотя многих не устраивает даже такое положение дел. Но отсутствие удобств в зоне теоретической доступности превращается в катастрофу. И уж тем более это относится к космическим экспедициям, где из помещения быстренько «до ветру» не выскочишь. В NASA высоко оценивают качество туалетов на МКС, но для лунных экспедиций хотят лучшего.

NASA

На днях агентство распространило пресс-релиз, в котором объявило о проведении инженерного конкурса на разработку космического туалета как для работы в условиях микрогравитации (невесомости), так и в условиях слабой гравитации Луны (примерно в шесть раз слабее, чем на Земле).

Завершение срока подачи заявок с чертежами назначено на 17 августа 2020 года. Победитель инженерного проекта будет объявлен 30 сентября. Приз за первое место составит $20 000, за второе ― $10 000, за третье ― $5000. Параллельно будут приниматься заявки от молодых людей возрастом до и свыше 18 лет. Победитель молодёжного конкурса будет объявлен 20 октября. В качестве призов победители получат сувениры с логотипом NASA.

Победившая в конкурсе разработка обещает попасть в историю, поскольку имеет все шансы оказаться на спускаемом корабле Lunar Flashlight в рамках программы Artemis по возвращению (повторной высадке) американцев на Луну. Именно поэтому, как говорят учредители конкурса, важно, чтобы новый космический туалет хорошо работал как в невесомости, так и в условиях лунной гравитации.

Основные требования NASA к разработке включают вес устройства не более 15 кг в условиях земной гравитации, объём не более 0,12 м³, потребляемая мощность не больше 70 Вт, уровень шума менее 60 дБ (чуть громче обычного разговора пары собеседников), удобство как для женщин, так и для мужчин, выдерживаемая нагрузка до 132 кг, удобство для пользователей ростом от 147 до 195 см. Есть желающие войти в историю? Дерзайте!

В северном полушарии лето близится к своему температурному пику и отдых на воде, даже с оглядкой на опасность заразиться коронавирусом SARS-CoV-2, представляется заманчивой и легко реализуемой перспективой. Зато работы добавится спасателям, которые по долгу службы следят за бедламом на пляжах и в воде. Машинное обучение и ИИ могут помочь разобраться в хаосе перемещения отдыхающих и спасти чьи-то жизни.

Работа спасателя и ИИ (Sightbit)

В израильском Университете им. Бен-Гуриона в Негеве создана система Sightbit для помощи и даже замены спасателей на пляжах. Пилотный проект развёрнут на всём участке 8-км пляжа в Национальном парке Пальмахим (Palmachim). Вскоре система должна быть опробована в США и Европе.

Система Sightbit предполагает размещение видеокамер наблюдения вдоль всей полосы пляжа с видом на воду. На серверы в будке спасателей поступает живое видео со всех камер на ответственном участке, которое обрабатывается с использованием алгоритмов глубокого машинного обучения. В случае обнаружения потенциальной опасности или угрозы опасности, например, наличия в кадре детей без присмотра взрослых или признаки утопления купающихся, система бьёт тревогу и даёт увеличенный кадр на событие.

В реализованной разработчиками версии Sightbit ложное срабатывание или нет, решает спасатель-оператор. В будущем система может быть полностью автоматической, что позволит ИИ самостоятельно принимать решение о вызове спасателей на участок с ЧП.

Экран взаимодействия с ИИ (Sightbit)

Кроме того система Sightbit позволяет отслеживать такие потенциальные угрозы, как появление и динамика отбойных течений и опасные манёвры плавсредств в зоне отдыха. Очень нужная разработка. На воде ежегодно гибнет масса народа, и недремлющий глаз «старшего брата» на пляжах был бы весьма уместен.

Власти Сингапура сегодня заявили, что рассматривают возможность выдачи каждому из 5,7 млн жителей этого города-государства специального носимого устройства для слежения за распространением коронавируса. Инициатива со слежением за контактами с помощью смартфонов разбилась о текущую практику Apple по реализации Bluetooth-соединений, хотя на Android идея прижилась. Боитесь чипирования? Вы уже находитесь здесь.

REUTERS/Edgar Su

Представители Министерства здравоохранения Сингапура не раскрыли технических характеристик носимого устройства для постоянного слежения за социальными контактами жителей. Предполагается, что его можно будет носить на шнурке на шее или в ручной клади. В настоящий момент проходят испытания устройства, и лишь после оценки его эффективности будет приниматься решение о выдаче прибора жителям Сингапура.

Судя по всему, если в Сингапуре пойдут на эту беспрецедентную в мире практику поголовного отслеживания контактов, ношение устройства станет обязательным и будет регламентировано определёнными законами. На это явно намекает масштаб задуманного мероприятия. Вложить столько сил и средств и не обязать граждан следовать требованиям ― так не бывает. С другой стороны, это поможет запустить экономику с минимальными рисками заразиться и передать инфекцию дальше.

Впрочем, многое в этой инициативе вызывает вопросы. Например, не ясно, какими данными будут обмениваться такие устройства, где они будут храниться, и какие меры будут приниматься для того, чтобы эта информация использовалась исключительно по назначению. Поэтому нельзя исключать, что массовое внедрение устройств для отслеживания натолкнётся на протесты или саботаж со стороны граждан.

Команде исследователей во главе с профессором ETH Мартином Фуссенеггером впервые удалось использовать электрический ток для непосредственного контроля экспрессии генов. Эта работа служит основой для появления медицинских биоимплантатов, которыми можно управлять дистанционно с помощью приложения на смартфоне.

Colourbox

Традиционно имплантаты на основе живых клеточных структур реагируют на биохимические раздражители, такие как слишком высокий уровень липидов в крови или слишком низкий уровень сахара. С учётом развития электроники было бы заманчиво научиться управлять биоимплантатами электрическими импульсами. Это позволило бы автоматизировать процессы слежения за здоровьем или проводить контролируемое лечение, в том числе удалённо.

«Мы давно хотели напрямую контролировать экспрессию генов с помощью электричества; теперь мы, наконец, добились успеха», ― сказал Фуссенеггер.

Модуль для дистанционного управления выработкой инсулина (Krzysztof Krawczyk / ETH Zurich)

Созданный учёными из Цюриха имплантат предназначен для управляемой выработки инсулина. Модуль размерами чуть больше 3 см состоит из управляющей платы и ёмкости с клетками человека, способными вырабатывать инсулин. Ёмкость подключена к плате электроники миниатюрным кабелем, и всё это управляется без проводного подключения со смартфона.

После приёма пищи или по расписанию, если приём пищи строго регламентирован, приложение посылает на имплантат сигнал. Модуль электроники начинает вырабатывать импульсы тока, которые воздействуют непосредственно на клетки, находящиеся в ёмкости. Точнее, электрические сигналы стимулируют особую комбинацию кальциевых и калиевых каналов, что, в свою очередь, запускает сигнальный каскад в клетке, которая контролирует ген инсулина. Затем клеточный аппарат загружает инсулин в пузырьки-везикулы, которые входят в соприкосновение с клеточной мембраной и высвобождают инсулин в течение нескольких минут.

Схема стимуляции клеток электрическими импульсами для воздействия на гены, ответственные за выработку инсулина

Учёные проверили работу имплантата на мышах и убедились в реальности проекта. Впрочем, до начала клинических испытаний на людях ещё предстоит убедиться в том, что электрические сигналы не несут вреда генам других клеток. Также проблемой остаётся замена вырабатывающих инсулин клеток в ёмкости имплантата. Их необходимо менять раз в три недели. Нет практического смысла в удалённо управляемых имплантатах, если каждые три недели из них необходимо буквально сливать отработавшие клетки и заливать свежие.

Изучение воздействия слабых электрических полей на болезнетворные бактерии показало ощутимый обеззараживающий эффект. На основе этого создана, одобрена FDA (Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США) и используется электротехническая ткань для ускорения заживления ран. Учёные из США перенесли идею борьбы электрическими полями с бактерий на вирусы и получили обнадёживающий результат для сдерживания коронавирусных и других инфекций.

Источник изображения Chandan K Sen/Indiana Center for Regenerative Medicine and Engineering

Разработчики из Университета Индианы продемонстрировали ткань с регулярными вкраплениями точек из цинка и серебра. Ткань может быть полиэстером или хлопком. В присутствии влаги, например, от выдыхаемого воздуха, точки образуют классическую батарею на восстановительно-окислительной реакции. Электроны движутся от серебра к цинку по влажной ткани, и их перемещение сопровождается генерацией слабых электрических полей. При этом разность потенциалов меду точками-электродами может достигать 0,5 В.

Матричный рисунок на ткани из серебряных и цинковых точек

Маска или воздушный фильтр из подобной ткани не нуждаются в питании. Увлажнителем может служить как специальный гель, так и компактный резервуар с водой в конструкции маски, если влаги от дыхания будет недостаточно. Производство подобных средств индивидуальной защиты обещает оказаться недорогим. Главное, чтобы эти средства оказались эффективными.

По словам учёных, которые распространили препринт статьи (она пока не прошла рецензирование), опыты по воздействию электротехнической ткани на респираторный коронавирус свиньи и человеческий коронавирус, вызывающий простуду, показали определённое разрушительное воздействие на вирусные частицы уже через одну минуту. Считается, что коронавирусы используют электростатические силы для прикрепления и сборки генома. Слабое электрическое поле может вносить разлад в эти процессы. Опыты показали, что на электротехнической ткани вирусы развиваются «неправильно», что может свидетельствовать о возможности подавлять вирусную активность слабыми полями.

Схематическое изображение электромагнитного поля между двумя электродами (точками)

На коронавирусе SARS-CoV-2 опыты не проводились. Тем не менее, исследователи подали заявку на использование электротехнической ткани для изготовления средств индивидуальной защиты в условиях чрезвычайных ситуаций. Один из авторов исследования как раз имеет долю в компании, производящей заживляющие электротехнические пластыри из такой ткани.

Один из крупнейших в Китае производителей умных часов и фитнес-браслеров компания Huami делает ставку на киберпанк идёт в большую науку. Вместе с учёными из Института передовых технологий Китайского университета науки и технологий (USTC) Huami создала «Объединенную лабораторию мозга и искусственного интеллекта».

Компания Huami стремится создать новый класс носимой электроники для слежения за мозговой активностью человека и даже планирует эксперименты с вживляемым в мозг интерфейсом для связи с компьютером. У Huami большой опыт в области интеллектуальных носимых устройств, тогда как научные партнёры компании в лице институтских и университетских специалистов готовы поделиться знаниями в области науки о мозге и искусственном интеллекте.

В новой лаборатории планируется проводить плановые неинвазивные и инвазивные (с хирургическим вмешательством) исследования интерфейса мозг-компьютер, при этом уделяя особое внимание распознаванию эмоций, здоровому сну, обнаружению эпилепсии, семантическому анализу мозга и другим областям, используя в качестве источника информации сигналы ЭЭГ (электроэнцефалограммы).

В конечном итоге Huami рассчитывает создать портативное или носимое устройство нового поколения для отслеживания уровня стресса, депрессии, предупреждения эпилепсии и других применений с анализом состояния мозга в целом. Одним из первых наиболее ценных практических применений будущего устройства должно стать решение для обнаружения и прогнозирования случаев эпилепсии. Что касается хирургически вживляемых интерфейсов в живой мозг, то лаборатория будут проводить опыты на животных. О работе с людьми речь пока не идёт. В этом первым обещает стать Илон Маск и его компания Neuralink.

Месяц назад от скуки или невежества возникла волна боязни наноустройств, вживляемых в тело человека. Между тем, управляемые или автоматически движущиеся в теле человека наноботы могли бы помочь с доставкой лекарств к месту возникновения болезни. Например, это актуально для лечения онкологических заболеваний, когда лекарства успешно убивают не только раковые клетки, но и организм пациента. Со временем это станет возможным, и это спасёт жизни.

Микроботы спешат на помощь

Исследователи из Института Макса Планка предложили роботизированные лейкоциты, способные двигаться и доставлять лекарства по кровеносным сосудам даже против потока крови. Разработчики утверждают, что они создали первые такого рода решения. Маленькие роботизированные сферы диаметром менее 8 мкм могут передвигаться в кровеносных сосудах в любом направлении со скоростью до 600 мкм/с, что соответствует перемещению каждой из них за одну секунду на 76 диаметров.

За движение сфер по кровеносным сосудам отвечает внешнее вращающееся электромагнитное поле. Направление вращения поля управляет направлением вращения микросфер в теле человека. Меняя его, учёные задают микросферам направление движения. Сам процесс перемещения микросфер опирается на законы гидродинамики. Разница между потоками крови посреди сосудов и вблизи стенок позволяет вращающимся микросферам осуществлять поступательное движение вверх или вниз по сосудам.

Сама микросфера изготавливается из оксида кремния. Фактически из стекла. Для взаимодействия с электромагнитным полем одна половинка сферы покрывается золотом и никелем. Вторая половина сферы покрыта антителом, специфичным для определённого заболевания и заключает в себе лекарство в связанном виде. Когда микросферы попадают к месту заболевания, антитела на их половине автоматически сцепляются с больными клетками и удерживают микросферу на месте. Учёным остаётся только подать сигнал на ввод лекарства, что можно сделать с помощью ультрафиолета. Облучение больного места и скопления «заякорённых» микросфер ультрафиолетом разрушает вещество, связывающее лекарство, и оно подаётся к месту проведения лечения.

Изображения микросфер и принцип действия (Science Robotics)

Команда исследователей видит перед собой ещё много работы, чтобы довести изобретение по практического внедрения. Но учёные надеются, что их методика со временем позволит лечить целый ряд серьёзных заболеваний без хирургического вмешательства. Добавим, статью о проделанной работе можно найти по этой ссылке в журнале Science Robotics.

Согласно рекомендациям специалистов ВОЗ, для снижения темпов распространения коронавируса SARS-CoV-2 гражданам в общественных местах и на работе необходимо соблюдать социальную дистанцию ― не приближаться друг к другу ближе полутора метров. Помочь в этом может индивидуальный сигнализатор, поскольку человек по разным причинам может проигнорировать данное требование. И лучше всего это сделает автоматическое устройство с назойливым сигналом.

Брелок SafeDistance

Дочерняя компания бельгийского исследовательского центра Imec и Гентского университета ― предприятие Lopos ― представила носимые устройства SafeDistance, которые помогут сотрудникам следовать принципам социального дистанцирования.

На практике точно соблюсти предписание не приближаться друг к другу ближе чем на полтора метра можно далеко не всегда. По забывчивости, по невнимательности, увлёкшись разговором и просто не заметив находящегося рядом человека легко нарушить «принципы социального дистанцирования». Небольшое устройство SafeDistance с креплением к одежде подаст звуковой и вибросигнал в том случае, если обнаружит такое же устройство ближе полутора метров от себя.

Погрешность определения расстояния между брелоками SafeDistance на дальности 1,5 м не превышает 15 см. Для определения расстояния устройства используют технологию сверхширокополосного радиосигнала (UWB). Разработка была протестирована в нескольких крупных бельгийских компаниях ― строительных, химических и металлургических. После периода опытной эксплуатации было заявлено, что свыше 90 % сотрудников хотели бы продолжить использовать устройства SafeDistance в дальнейшем.

Разработчик и производитель SafeDistance отмечает, что для удовлетворения спроса на сигнализаторы от целого ряда компаний пришлось значительно увеличить объёмы производства. Коммерческие поставки SafeDistance компания Lopos обещает начать с 27 мая по цене от 99 евро за штуку. Вот кто не лишён коммерческой жилки! И ведь подобные сигнализаторы могут действительно войти в нашу жизнь, если власти и корпорации сочтут это выгодным или полезным.

С другой стороны, у сигнализатора SafeDistance есть положительная сторона. В отличие от подобных приложений на смартфонах данные о пользователях никуда не передаются и нигде не собираются. В частности, не происходит слежение за перемещениями. Устройство SafeDistance не нарушает приватности, но душевное равновесие или сосредоточенность на работе оно вполне может нарушить.

Промышленность, медицина и, наконец, военные нуждаются в радиационных экранах нового поколения. От ионизирующего излучения необходимо защищать электронику и персонал, но при этом нужно стараться не использовать токсичные материалы, чтобы не навредить экологии и не испортить отношения с экоактивистами. Поэтому учёные всё чаще и чаще обращают свой взор в сторону полимеров как на основу радиационной защиты нового поколения.

Группа исследователей из Университета штата Северная Каролина (NCSU) под руководством профессора Да Цао (Da Cao) сообщила о работе над новым полимером, который может стать основой для более легкой, дешевой и относительно экологически чистой радиационной защиты. Для этого команда Да Цао внедрила частицы триоксида висмута (Bi₂O₃) в полиметилметакрилат (ПММА). Затем получившаяся смесь в виде смолы (компаунда) была отверждена ультрафиолетовым светом. В результате получился лёгкий и прочный материал, эффективно блокирующий гамма-излучение.

По сравнению с этим изобретением традиционные технологии и материалы для экранирования оборудования и защиты людей от ионизирующего излучения (например, на основе свинца) выглядят сложными, громоздкими, дорогими и токсичными. Также для изготовления современных радиационных экранов часто требуются длительные по времени техпроцессы в условиях очень высоких температур. Предложенный учёными способ ― отверждение смолы ультрафиолетом за считанные минуты в условиях комнатной температуры ― это радикальное снижение себестоимости производства радиационных экранов и множество других сопутствующих положительных эффектов.

Для проведения экспериментов учёные изготовили различные образцы нового антирадиационного материала с концентрацией триоксида висмута до 44 %. Попутно было обнаружено, что привнесение этой примеси в полимер увеличило микротвёрдость материала до семи раз. В сочетании с напечатанными на 3D-принтерах активными зонами ядерных микрореакторов полимерные радиационные экраны сулят в будущем удешевление процессов развёртывания новых атомных электростанций.

Добавим, статья об исследовании опубликована в журнале Nuclear Engineering and Technology и доступна по этой ссылке.

Пандемия коронавирусной инфекции COVID-19 показала, как важна оперативная диагностика вирусных заболеваний. Как только появился вирус более заразный, чем вирус гриппа, мир оказался не готов оказать ему достойное сопротивление. Повысить точность диагностики и поднять эпидемиологический надзор на совершенно новый уровень поможет электроника. Уже через год обещают появиться биосенсоры нового поколения, которые вместе разрабатывают Imec и Roswell Biotechnologies.

Пример биосенсора Roswell Biotechnologies

Компания Roswell Biotechnologies специализируется на разработке сенсорных чипов для молекулярной электроники. Такие решения используются для секвенирования ДНК и выявления целого спектра биологических маркеров. Например, биосенсоры способны обнаруживать нуклеиновые кислоты, антигены и антитела. Пандемия SARS-CoV-2 может дать сильнейший толчок в развитии подобных решений. В то же время биосенсоры способны обнаруживать множество инфекционных заболеваний и служить основой для «точной медицины», когда диагностика и подбор лекарств осуществляются исключительно под конкретного пациента.

Бельгийский исследовательский центр Imec неслучайно стал партнёром Roswell Biotechnologies. Imec специализируется на разработке полупроводниковых техпроцессов. Центр имеет собственное опытное полупроводниковое производство и может не только помочь знаниями, но также наладить выпуск инженерных образцов продукции. Иными словами, довести дело до выпуска рабочего кремния. Компания Roswell Biotechnologies как бесфабричный разработчик такой возможности не имеет.

ДНК в ячейке биосенсора

Согласно планам компаний, биосенсорные чипы нового поколения станут коммерчески доступными в 2021 году. На основе новых датчиков будут созданы портативные и ручные приборы для быстрой молекулярной диагностики. Это те приборы, которых сегодня не хватает в больницах для более эффективной борьбы с SARS-CoV-2.

Во вторник министр по цифровым технологиям Франции Седрик О (Cedric O) заявил, что до 2 июня правительство собирается развернуть продвигаемое государством приложение StopCOVID для отслеживания контактов заражённых COVID-19.

Reuters / Benoit Tessier

«Мы надеемся получить что-то работающее ко 2 июня, — подчеркнул Седрик О журналистам BFM Business TV. — Мы приложим все усилия, чтобы добиться заявленной цели». Ранее министр заявил, что продвигаемое государством приложение отслеживания контактов StopCOVID начнёт тестироваться на этой неделе, по мере снятия карантинных мер в стране.

«В этом приложении нет ничего волшебного, но речь не идёт о технологической демонстрации, — написал министр. — Оно будет полезно только в том случае, если будет интегрировано в глобальную систему здравоохранения». Многие страны спешат разрабатывать приложения для оценки риска заражения одного человека другим, помогая изолировать тех, кто может выступать носителем болезни.

Как и другие европейские страны, Франция выбрала метод отслеживания по Bluetooth на коротких дистанциях между устройствами как оптимальный подход, отвергнув менее этическую альтернативу использования данных о местонахождении людей, которую применяют некоторые азиатские страны.

Reuters / Pascal Rossignol

Но разгорелись споры о том, регистрировать ли такие контакты на отдельных устройствах или собирать все данные сразу на центральном сервере. Франция до сих пор выбирала «централизованный» подход, который потребовал бы, в частности, от Apple изменить настройки своих iPhone. По словам Седрика О, купертинский гигант пока отказался идти на это, хотя переговоры с американской компанией продолжаются.

В свою очередь Германия неделю назад изменила своё решение в пользу децентрализованного подхода, продвигаемого Google и Apple, когда данные о контактах хранятся на смартфоне пользователя и лишь в случае его заражения передаются медицинским работникам и другим государственным службам.

Сегодня внимательное отношение к своему здоровью подразумевает ношение фитнес-трекера, но в будущем количество датчиков может увеличиться настолько, что вопрос электропитания этого зоопарка сенсоров выйдет за рамки возможностей аккумуляторов. Решить вопрос с автономным питанием носимой электроники могут технологии сбора энергии из окружающего пространства. Одна из них использует в качестве источника энергии для гаджетов обычный пот человека.

Прототип биотопливтного источника питания от пота человека (Caltech)

Исследователи из Калифорнийского технологического института задались вопросом, может ли пот стать «топливом» для источников питания носимой электроники? В ходе экспериментов выяснилось, что это возможно.

Исследователи создали и испытали гибкую оболочку, которая крепится к коже наподобие пластыря и способна обеспечить питанием носимые датчики вплоть до поддержки модулей беспроводной связи по протоколам Bluetooth — а это уже не шутка. Оболочка или плёнка с контактами из углеродных нанотрубок с катализаторами из соединения платины и кобальта содержит также фермент, расщепляющий продукты метаболизма в поте человека.

Лактат или молочная кислота разлагается в слое пластыря с контактами, который имеет строение композитной сетки. В слое происходит смешение молочной кислоты с воздухом и ферментом, что ведёт к образованию воды и пирувата. Получившийся биотопливный элемент уверенно и непрерывно проработал 60 часов. Один квадратный сантиметр элемента (пластыря) может вырабатывать до 35 мВт энергии. Этого достаточно для поддержки работы носимых датчиков, некоторых электронных протезов и для питания человеко-машинного интерфейса. Но всё это в будущем. А пока технологию предстоит развить и довести до коммерческого уровня, на что потребуется немало времени.

Добавим, статья о разработке опубликована в журнале Science Robotics. Она свободна для прочтения и доступна по этой ссылке.

Носимая электроника в виде фитнес-браслетов и умных часов неуклонно повышает точность измерения жизненно важных показателей организма человека. Это повышает статус гаджетов до уровня медицинских приборов. Сегодня этой чести удостоилось приложение Samsung Health Monitor для быстрого и точного измерения кровяного давления умными часами без использования традиционных манжет и тонометра.

Согласно официальному пресс-релизу компании Samsung, Министерство продовольственной безопасности и лекарственных средств Южной Кореи (MFDS) одобрило приложение Samsung Health Monitor в качестве программного обеспечения медицинского устройства (SaMD), распространяемого без рецепта. Приложение с помощью датчиков умных часов компании способно без манжеты и тонометра определять кровяное давление человека только с помощью нажатия одной кнопки.

Для тех людей, которые вынуждены постоянно следить за своим давлением, это очень удобное решение. К сожалению, до сих пор гаджеты типа браслетов и часов справлялись с этой задачей из рук вон плохо. Между тем, грубые ошибки в измерении давления недопустимы. Это также опасно, как излишне повышенное или пониженное давление само по себе. Предложенная компанией Samsung технология измерения давления базируется на ином принципе измерения давления, а именно — на измерении так называемой пульсовой волны.

Пульсовая волна ― это область распространения фронта повышенного давления тока крови в артериях. Этот параметр строго индивидуальный для каждого человека и зависит от эластичности кровяных сосудов. Он даже может служить средством для биометрической аутентификации личности. Поэтому перед первым использованием и затем не реже одного раза в четыре недели умные часты с приложением Samsung Health Monitor калибруются с помощью традиционных манжеты и тонометра. Но зато потом в течение почти месяца измерять давление можно будет почти мгновенно и совершенно простым способом.

Очевидно, что предложенный компанией Samsung способ поможет делать более частые замеры давления и без последствия для здоровья (с помощью манжеты такую процедуру часто совершать не рекомендуется). Частые замеры в разных условиях помогут создать более чёткую картину состояния организма, а это раннее предупреждение заболеваний, которые заканчиваются инвалидностью или смертью.

Приложение Samsung Health Monitor появится на часах Galaxy Watch Active2 в третьем квартале этого года и будет постепенно распространяться на будущие устройства Galaxy Watch. Будьте здоровы!