Футболка позаботится о вашем здоровье

Ученые из университета Райса в Техасе создали футболку для занятий спортом, которая сама сможет отслеживать частоту пульса и сердечных сокращений у спортсмена.                                    





Ученые придумали новое решение для любителей здорового образа жизни, которым не нравятся умные часы. Эксперты из Университета Райса в Техасе создали умную футболку, которую можно стирать в машине, и которая может контролировать работу вашего сердца. Для этого они вшили ультратонкие волокна из углеродных нанотрубок, которые выглядят как хлопчатобумажные нити, в обычную спортивную одежду с помощью стандартной швейной машины. Углеродная нанотрубка отслеживает частоту сердечных сокращений пользователя и делает непрерывную электрокардиограмму (ЭКГ), которая фиксирует ритм сердца и его электрическую активность.
2021-09-02T08:30:30+03:00


Ученые придумали новое решение для любителей здорового образа жизни, которым не нравятся умные часы. Эксперты из Университета Райса в Техасе создали умную футболку, которую можно стирать в машине, и которая может контролировать работу вашего сердца. Для этого они вшили ультратонкие волокна из углеродных нанотрубок, которые выглядят как хлопчатобумажные нити, в обычную спортивную одежду с помощью стандартной швейной машины. Углеродная нанотрубка отслеживает частоту сердечных сокращений пользователя и делает непрерывную электрокардиограмму (ЭКГ), которая фиксирует ритм сердца и его электрическую активность.    


По словам исследователей, волокна, вплетенные в ткань, также могут быть использованы для встраивания антенн или светодиодов. Незначительные изменения в волокне также могут в конечном итоге позволить одежде контролировать показатели жизнедеятельности, физическую нагрузку или частоту дыхания.
"Благодаря сочетанию проводимости, хорошего контакта с кожей, биосовместимости и мягкости, нити из углеродных нанотрубок становятся естественным и незаметным компонентом носимых изделий", - говорит инженер Маттео Паскуали из Университета Райса.
По словам исследователей, волокна обладают такой же проводимостью, как и металлические провода, но их можно стирать, они удобны и гораздо реже ломаются, когда тело находится в движении. В экспериментах рубашка, на которую они были пришиты, лучше собирала данные, чем стандартный монитор на нагрудном ремне, производивший измерения в реальном времени.
Волокна могут быть нашиты на эластичную ткань зигзагообразно и позволяют подключить к ним передатчик типа Bluetooth для передачи данных на смартфон.    


Единственное условие-рубашка, в которую вшиты волокна, должна быть облегающей и плотно прилегать к груди. Свободная футболка не сможет выполнить нужные функции. При этом  зигзагообразный рисунок из нанонитей при вшивании можно регулировать с учетом того, насколько сильно может растянуться  ткань.
Сейчас команда ученых работает с Техасским институтом сердца, пыцтаясь придумать способы максимально увеличить контакт одежды с кожей. "В будущих исследованиях мы сосредоточимся на использовании более плотных участков нитей из углеродных нанотрубок, чтобы увеличить площадь поверхности для контакта с кожей", - говорит аспирантка университета Райса Лорен Тейлор.    


Исходные нити-нанотрубки толщиной около 22 микрон оказались слишком тонкими для швейной машины. Поэтому производитель  использовал для создания нашивки пучки нанотрубок. Для нашивок использовались образующие единую нить три пучка сплетенных по семи нитей в каждом, примерно эквивалентные по толщине обычной нити. "Мы работали с фирмой, которая продает маленькие машины, предназначенные для изготовления канатов для моделей кораблей, - рассказывает Тейлор. - Они смог ли сделать для нас несколько более крупное устройство, которое, по сути, делает то же самое".    
Ученые придумали новое решение для любителей здорового образа жизни, которым не нравятся умные часы. Эксперты из Университета Райса в Техасе создали умную футболку, которую можно стирать в машине, и которая может контролировать работу вашего сердца. Для этого они вшили ультратонкие волокна из углеродных нанотрубок, которые выглядят как хлопчатобумажные нити, в обычную спортивную одежду с помощью стандартной швейной машины. Углеродная нанотрубка отслеживает частоту сердечных сокращений пользователя и делает непрерывную электрокардиограмму (ЭКГ), которая фиксирует ритм сердца и его электрическую активность.    
По словам исследователей, волокна, вплетенные в ткань, также могут быть использованы для встраивания антенн или светодиодов. Незначительные изменения в волокне также могут в конечном итоге позволить одежде контролировать показатели жизнедеятельности, физическую нагрузку или частоту дыхания.
"Благодаря сочетанию проводимости, хорошего контакта с кожей, биосовместимости и мягкости, нити из углеродных нанотрубок становятся естественным и незаметным компонентом носимых изделий", - говорит инженер Маттео Паскуали из Университета Райса.
По словам исследователей, волокна обладают такой же проводимостью, как и металлические провода, но их можно стирать, они удобны и гораздо реже ломаются, когда тело находится в движении. В экспериментах рубашка, на которую они были пришиты, лучше собирала данные, чем стандартный монитор на нагрудном ремне, производивший измерения в реальном времени.
Волокна могут быть нашиты на эластичную ткань зигзагообразно и позволяют подключить к ним передатчик типа Bluetooth для передачи данных на смартфон.    
Единственное условие-рубашка, в которую вшиты волокна, должна быть облегающей и плотно прилегать к груди. Свободная футболка не сможет выполнить нужные функции. При этом  зигзагообразный рисунок из нанонитей при вшивании можно регулировать с учетом того, насколько сильно может растянуться  ткань.
Сейчас команда ученых работает с Техасским институтом сердца, пыцтаясь придумать способы максимально увеличить контакт одежды с кожей. "В будущих исследованиях мы сосредоточимся на использовании более плотных участков нитей из углеродных нанотрубок, чтобы увеличить площадь поверхности для контакта с кожей", - говорит аспирантка университета Райса Лорен Тейлор.    
Исходные нити-нанотрубки толщиной около 22 микрон оказались слишком тонкими для швейной машины. Поэтому производитель  использовал для создания нашивки пучки нанотрубок. Для нашивок использовались образующие единую нить три пучка сплетенных по семи нитей в каждом, примерно эквивалентные по толщине обычной нити. "Мы работали с фирмой, которая продает маленькие машины, предназначенные для изготовления канатов для моделей кораблей, - рассказывает Тейлор. - Они смог ли сделать для нас несколько более крупное устройство, которое, по сути, делает то же самое".