นักวิจัยคิดค้นเซ็นเซอร์ใหม่สำหรับอุปกรณ์สวมใส่ ตรวจความล้าและอาการขาดน้ำได้จากเหงื่อ

ทีมนักวิจัยได้คิดค้นเซ็นเซอร์ชนิดใหม่ที่สามารถวิเคราะห์องค์ประกอบระดับโมเลกุลของเหงื่อ ทำให้สามารถตรวจวัดสภาพของร่างกายได้ว่ามีอาการขาดน้ำและล้าผิดปกติหรือไม่ (หรือแม้แต่ช่วยวิเคราะห์ว่าผู้สวมใส่มีอาการเครียดหรือมีปัญหาทางจิตใจหรือไม่) โดยสามารถนำเอาเซ็นเซอร์นี้ไปเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์สวมใส่ได้

Ali Javey ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าแห่ง University of California หนึ่งในทีมวิจัยนี้ได้กล่าวถึงวัตถุประสงค์ของงานพัฒนาเซ็นเซอร์นี้ว่าต้องการสร้างเครื่องมือที่สามารถประเมินสภาพร่างกายแล้วสามารถบอกได้ทันทีว่าผู้ใช้ควรหยุดพักการออกกำลังหรือไม่ โดยมีเงื่อนไขว่าต้องสามารถวัดและประเมินผลได้ทันทีอย่างต่อเนื่อง เพื่อก้าวข้ามข้อจำกัดของเซ็นเซอร์ที่มีมาก่อนหน้านี้ที่สามารถตรวจวิเคราะห์เหงื่อจากร่างกายมนุษย์นั้นมีข้อจำกัดตรงที่เลือกวัดองค์ประกอบทางเคมีได้ทีละอย่างเท่านั้น ทั้งยังไม่สามารถให้ผลการวิเคราะห์ได้ทันที (ซึ่งไม่เหมาะต่อการใช้งานเป็นเซ็นเซอร์แบบสวมใส่เพื่อจับตาดูสภาพร่างกาย)

แต่เซ็นเซอร์ที่ทีมของ Javey พัฒนาขึ้นใหม่นี้ต่างออกไป มันถูกสร้างขึ้นมาจากแผ่นอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นได้ปะติดเข้ากับแผงเซ็นเซอร์ที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์พลาสติกที่มีความยืดหยุ่นและชิปสื่อสารผ่านบลูทูธ บรรดาเซ็นเซอร์ที่ว่านี้สามารถตรวจวัดปริมาณกลูโคส, โซเดียม, โปแตสเซียม, แลคเตท และวัดระดับอุณหภูมิของร่างกาย โดยการวัดค่าทั้งหมดที่กล่าวมานี้สามารถทำต่อเนื่องไปพร้อมกัน

Jarvey อธิบายการทำงานว่าตัวเซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณไฟฟ้าที่ผ่านการขยายสัญญาณและกรองสัญญาณรบกวนออกเพื่อวัดค่าองค์ประกอบต่างๆ ในเหงื่อ แล้วจึงสอบเทียบค่าโดยอ้างอิงจากอุณหภูมิร่างกายของผู้ใช้ ทั้งนี้หากไม่ปรับเทียบค่าโดยอ้างอิงอุณหภูมิร่างกายแล้ว อาจทำให้ค่าที่ได้มีความคลาดเคลื่อนมาก เนื่องจากเซ็นเซอร์มีความอ่อนไหวต่อการเปลี่่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นอย่างมาก หลังจากนั้นเซ็นเซอร์จะส่งข้อมูลแบบไร้สายไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่

Jason Heikenfeld นักวิจัยแห่ง University of Cincinnati in Ohio ซึ่งทำงานวิจัยด้านเซ็นเซอร์แบบเดียวกัน กล่าวชื่นชมผลงานใหม่ของ Jarvey นี้ว่าน่าประทับใจเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะการลดขนาดของชุดเซ็นเซอร์ลง จากแต่เดิมที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่จะนำมาประกอบรวมกันเป็นเซ็นเซอร์ที่สมบูรณ์ได้นั้นใหญ่เท่ากับกล่องรองเท้า ตอนนี้ทุกอย่างที่ว่ามาสามารถพันไว้รอบข้อมือได้อย่างสบาย

Jarvey บอกว่าขณะนี้เขากำลังขอจดสิทธิบัตรเซ็นเซอร์ชนิดใหม่นี้อยู่ อย่างไรก็ตามเขามองว่ายังมีเรื่องที่ต้องปรับปรุงอีกไม่น้อย โดยเฉพาะการออกแบบเพื่อให้มันได้ไปอยู่ในอุปกรณ์สวมใส่จริงนั้นไม่ง่าย เพราะต้องออกแบบให้เซ็นเซอร์เก็บตัวอย่างเหงื่อได้ตลอดเวลาที่ใช้งาน ซึ่งใช่ว่าทุกคนจะมีเหงื่อออกเสมอไป อีกด้านหนึ่งคือเรื่องการวัดและประเมินผลโดยการวัดหาองค์ประกอบเคมีในเหงื่อนี้ยังห่างไกลจากการตรวจเลือด เพราะปัจจัยภายนอก เช่นฝุ่นละอองหรือสิ่งอื่นที่ติดอยู่ตามผิวหนังและปนมากับเหงื่อก็อาจส่งผลให้การวัดและตีความของเซ็นเซอร์ผิดเพี้ยนไปไกลได้เช่นกัน

ที่มา - Nature









Biometric Sensor, Wearable Computing