نقش فناوری‌ها و دستگاه‌های پوشیدنی در زندگی ما غیرقابل انکار است. این نوع فناوری در جای جای زندگی ما نفوذ کرده و نادیده گرفتن آنها غیر ممکن است. در ادامه با تازه‌ترین پیشرفت‌ها در این زمینه آشنا خواهیم شد. با مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
نظارت مداوم بر ریه‌ها با یک جلیقه مملو از حسگر
به طور معمول، عملکرد ریه بیماران مبتلا به مشکلات تنفسی از طریق یک گوشی پزشکی در درمانگاه کنترل می‌شود. یک جلیقه آزمایشی جدید می‌تواند همان کار را در طول روز، هر کجا که کاربر می‌رود، انجام دهد.
این پوشیدنی با نام Pneumo.Vest در فرانهوفر آلمان در حال توسعه است. این فناوری در حال حاضر بیماران کووید-۱۹ را هدف قرار داده است، اگرچه می‌تواند در سایر شرایط تنفسی نیز اعمال شود. در جلو و پشت این جلیقه چندین حسگر صوتی پیزوسرامیک تعبیه شده است که به صورت جداگانه حتی کوچکترین صداهای تولید شده توسط ریه‌ها را تشخیص می‌دهد. یک نرم‌افزار سفارشی همه داده‌های حسگرها را ثبت و تجزیه و تحلیل میکند و تصویری از ریه‌ها تولید میکند که در آن نواحی مشکل‌دار برجسته می‌شوند.
یک لباس هوشمند رشد حرکتی نوزادان را ردیابی میکند
یک گروه پژوهشی فنلاندی این پوشیدنی جدید را برای نوزادان و ارزیابی قابل اعتماد توانایی‌های حرکتی در مراحل اولیه رشد توسعه داده است. ارزیابی اولیه حرکتی برای حمایت از تشخیص زودهنگام مشکلات رشد عصبی و مداخلات درمانی ضروری است. این دستگاه پزشکی پوشیدنی مجهز به حسگرهای حرکتی متعدد است که به ارزیابی و پیش‌بینی رشد عصبی کودکان کمک میکند. همچنین اندازه‌گیری اثربخشی انواع مختلف درمان‌ها را ممکن می‌سازد.
اندازه‌گیری فعالیت ذهنی از روی پوست
پژوهشگران دانشکده مهندسی تندن دانشگاه نیویورک موفق به توسعه فناوری پوشیدنی شده‌اند که می‌تواند فعالیت ذهنی را با استفاده از فعالیت الکترودرمال (EDA) اندازه بگیرد. الکترودرمال خاصیت الکتریکی پوست است که تحت تأثیر فعالیت مغز تغییر میکند. استرس‌ها، خواه ناشی از درد، خستگی، یا یک برنامه فشرده باشد، می‌تواند موجب تغییراتی در الکترودرمال شود؛ تغییراتی که به طور مستقیم با حالات روانی مرتبط است. کاربردهای گسترده این روش شامل نظارت بر عملکرد، نظارت بر سلامت روان، اندازه‌گیری درد و استرس شناختی است.
ردیابی سلامت روان می‌تواند به مدیریت بهتر اوتیسم، اختلالات استرس پس از سانحه، تحریک‌پذیری بیش از حد، تمایل به خودکشی و موارد دیگر کمک کند. یک نمونه از کاربردهای این روش، تشخیص زودهنگام اختلالاتی مانند نوروپاتی دیابتی است. نمونه دیگر یک بیمار تازه متولد شده است که پس از یک عمل جراحی درد شدید دارد و نمی‌تواند میزان رنج خود را بیان کند. پزشکان ممکن است از EDA و استنباط فعالیت مغز برای ارزیابی میزان درد بیمار شیرخوار استفاده کنند و در صورت نیاز مداخله کنند.
آغاز آزمایش عینک‌های واقعیت افزوده جدید گوگل
گوگل در حال آماده‌سازی نمونه اولیه عینک‌های واقعیت افزوده جدید خود برای آزمایش‌های عمومی است تا از پتانسیل واقعی آنها مطمئن شود. ویدئویی که توسط این شرکت منتشر شده نشان می‌دهد که این عینک برای ترجمه لحظه‌ای صدا به متن استفاده می‌شود و آن را به کاربر نشان می‌دهد. این عینک دارای نمایشگرهای درون لنزی، میکروفون و دوربین خواهد بود، اما این شرکت اصرار دارد که برای جمع‌آوری عکس و فیلم استفاده نخواهد شد بلکه برای مواردی مانند ترجمه منو یا ارائه مسیرها به یک کافه در نزدیکی کاربرد دارد. این عینک توسط تعدادی از کارکنان گوگل و افراد منتخب به صورت عمومی آزمایش خواهد شد.
استفاده از سونار برای بازسازی حالات چهره
پژوهشگران دانشگاه کرنل یک دستگاه هدفون پوشیدنی ساخته‌اند که از فناوری سونار برای تشخیص و بازسازی حالات چهره استفاده میکند.
این فناوری EarIO نام دارد و حرکات صورت را در لحظه به گوشی هوشمند منتقل میکند و با هدست‌های تجاری موجود برای کنفرانس ویدیویی سازگار است. دستگاه‌هایی که حرکات صورت را با استفاده از دوربین ردیابی می‌کنند بزرگ و سنگین هستند و انرژی بسیاری مصرف می‌کنند که مشکل بزرگی برای پوشیدنی‌ها است. همچنین مهم این است که آنها اطلاعات خصوصی بسیاری را ضبط می‌کنند. ردیابی چهره از طریق فناوری آکوستیک می‌تواند حریم خصوصی، مقرون به صرفه بودن، راحتی و عمر باتری بهتری را ارائه دهد.
نظارت بر علائم حیاتی در فضای باز با MedSENS
هنگام نجات قربانیان بهمن یا سایر افراد در شرایط سرد و برفی در فضای باز، نظارت بر علائم حیاتی آنها با روش‌های سنتی دشوار است. دستگاه MedSENS با در نظر گرفتن این واقعیت ساخته شده است، زیرا به سادگی وارد گوش می‌شود.
دستگاه MedSENS که توسط مرکز پژوهشی Eurac ایتالیا طراحی شده دارای دو جزء است: یک پروب سیمی که در کانال گوش قرار می‌گیرد و یک پد بیرونی که روی گوش قرار می‌گیرد. پروب دمای بدن، ضربان قلب و اشباع اکسیژن خون بیمار را اندازه می‌گیرد. این داده‌ها در لحظه بر روی نمایشگر روی پد نمایش داده می‌شوند، به علاوه می‌توانند به صورت بی‌سیم به تلفن همراه امدادگران منتقل شوند.
با این برچسب‌ها میتوان داخل بدن را دید
تصویربرداری فراصوت پنجره‌ای امن و غیرتهاجمی به عملکرد بدن است که تصاویر زنده از اندام‌های داخلی بیمار را در اختیار پزشکان قرار می‌دهد. برای ثبت این تصاویر، نیاز به تجهیزات حجیم و تخصصی است که تنها در بیمارستان‌ها و مطب‌های پزشک موجود است.
اکنون مهندسان MIT طرحی جدید ارائه داده‌اند که ممکن است این فناوری را به اندازه خرید یک چسب زخم از داروخانه در دسترس قرار دهد. در این طرح دستگاهی به اندازه تمبر به پوست می‌چسبد و تصویربرداری سونوگرافی مداوم از اندام‌های داخلی را به مدت ۴۸ ساعت ارائه می‌دهد.
پژوهشگران این برچسب‌ها را روی داوطلبان آزمایش کردند و نشان دادند این دستگاه تصاویر زنده و با وضوح بالا از رگ‌های خونی اصلی و اندام‌های عمیق‌تر مانند قلب، ریه‌ها و معده تولید میکند. این برچسب‌ها چسبندگی قوی دارند و هنگام فعالیت‌های مختلف از جمله نشستن، ایستادن، آهسته دویدن و دوچرخه‌سواری کار می‌کرد. اگر بتوان این دستگاه‌ها را به‌صورت بی‌سیم ساخت – هدفی که گروه در حال حاضر روی آن کار میکند – برچسب‌های اولتراسوند را میتوان به محصولات تصویربرداری پوشیدنی تبدیل کرد که بیماران می‌توانند از مطب پزشک به خانه ببرند یا حتی از داروخانه بخرند.
پوشیدنی هوشمند Cionic به استقلال بیشتر بیماران دچار اختلالات حرکتی کمک میکند
این پوشیدنی بیونیک پا دارای تأییدیه سازمان غذا و داروی آمریکا است و از هوش مصنوعی برای درک و تأثیرگذاری بر تحرک انسان استفاده میکند. این فناوری دسترسی و استقلال بیشتری را برای افراد دچار اختلال حرکتی ناشی از مولتیپل اسکلروزیس (ام‌اس)، سکته مغزی، فلج مغزی و غیره فراهم میکند.
پوشیدنی Cionic برای استفاده روزمره طراحی شده و پوشیدن و درآوردن آن آسان است. پارچه سبک و قابل تنفس آن شبیه یک ساق ورزشی است و در رنگ‌ها و اندازه‌های مختلف عرضه می‌شود. این فناوری با یک برنامه کاربردی همراه است و به کاربر این امکان را می‌دهد تا کنترل سفر حرکتی خود را داشته باشد. پوشیدنی Cionic دارای پدهای پوستی برای فعال کردن عضلات مبتنی بر هوش مصنوعی و بهبود راه رفتن بیمار با استفاده از عضلات خود است.
ساخت کفش هوشمند برای پرستاران و پزشکان
پژوهشگران دانشگاه مانش استرالیا کفشی با حسگرهای ادغام شده طراحی کرده‌اند که بخش‌های مختلف پا را تجزیه و تحلیل و اطلاعات غنی در مورد چالش‌های روزانه که کاربر با آن مواجه است را جمع‌آوری میکند و از روش‌های یادگیری ماشینی برای ارائه بازخورد لحظه‌ای و طبقه‌بندی وظایف استفاده میکند. کفش‌ها وظایف مختلفی را که در طول یک شیفت کاری انجام می‌شوند طبقه‌بندی می‌کنند و می‌توانند وضعیت‌های مختلف، تغییرات در راه رفتن و بلند کردن بارهای سنگین را شناسایی کنند.
تجسم این داده‌ها می‌تواند مناطقی را که فشار بسیاری روی بدن در طول روز کاری دارند نشان دهد و نواحی با مشکل احتمالی را برجسته کند. با توسعه بیشتر، این فناوری می‌تواند نگرانی‌های ایمنی مانند خطر آسیب و خستگی را برجسته کند و از حوادث پیش از وقوع جلوگیری کند.
ساخت یک پوشیدنی برای کاهش حرکات ناخواسته مرتبط با اوتیسم
افراد مبتلا به اختلال طیف اوتیسم و ناتوانی ذهنی اغلب حرکات غیرارادی را تجربه می‌کنند که توانایی آنها را برای انجام بسیاری از وظایف مختل میکند. این دستگاه جدید می‌تواند با لرزش روی مچ دست آن حرکات را کاهش دهد. این پوشیدنی که با نام ESSENS شناخته می‌شود، مانند یک دستبند پوشیده می‌شود و محرک‌های ارتعاشی با فرکانس بالا و دامنه کم را به مچ دست کاربر ارسال میکند.
این دستگاه همراه با یک اپلیکیشن کار میکند که برای برنامه‌ریزی الگو و زمان‌بندی ارتعاشات استفاده می‌شود. در حالت ایده‌آل، این ابزار پوشیدنی تنها زمانی فعال می‌شود که حرکات غیرارادی آغاز شود. تحریک ارتعاشی ارائه شده توسط ESSENS قشر حسی حرکتی مغز را تحریک میکند که به نوبه خود منجر به مهار عملکردهای حرکتی ناخواسته می‌شود. با این حال، هنوز پژوهش‌های بیشتری باید انجام شود.
حسگر پوشیدنی جدید برای اندازه‌گیری فشار گردن ممکن است ضربه مغزی احتمالی را تشخیص دهد
برخوردها در ورزش‌های تماسی می‌تواند موجب حرکات سریع گردن و ضربه مغزی شود. در حال حاضر دستگاه‌هایی برای کمک به پیش‌بینی ضربه مغزی در دسترس هستند، مانند حسگرهای مبتنی بر شتاب‌سنج که در کلاه ایمنی ورزشکار قرار می‌گیرد. اما این دستگاه‌ها حجیم هستند و هنگام حرکت کلاه بر روی سر فرد، خوانش‌های نادرست را نشان می‌دهند. یک حسگر پوشیدنی جدید که در پشت گردن قرار می‌گیرد برای پیش‌بینی خطر ضربه مغزی در ورزش‌های پرتحرک مانند فوتبال آمریکایی یا جودو مفید است. این دستگاه کوچک و انعطاف‌پذیر قادر است کشیدگی ناگهانی گردن، مانند ضربه شلاقی را تشخیص دهد.
این زانوبند مفهومی به والدین و پزشکان کمک میکند تا بر بهبودی کودکان نظارت داشته باشند
شرکت طراحی Yifeeling یک راه‌کار پزشکی برای کمک به کودکانی ارائه کرده که از آسیب‌هایی مانند منیسک و سایر آسیب‌های احتمالی پا رنج می‌برند. زانوبند C-knee وسیله‌ای است که کودک می‌تواند حین بهبودی از شکستگی، رگ به رگ شدن یا آسیب‌های دیگر از آن استفاده کند. این وسیله مانند ساق بند معمولی است که ورزشکاران می‌پوشند، اما با یک پد مشبک متناسب با ناحیه زانو. والدین و پزشکان می‌توانند براحتی بر بهبودی کودک نظارت و از عدم عود یا بدتر شدن آسیب اطمینان حاصل کنند.
با این دستگاه پوشیدنی میتوان سرما، گرما و درد را در واقعیت مجازی احساس کرد
این پوشیدنی که در دانشگاه شیکاگو ایجاد شده است، از پچ‌های سیلیکونی و میکروپمپ‌ها برای تحویل مواد شیمیایی مختلف به سطح پوست افراد استفاده میکند. این مواد شیمیایی می‌توانند حس‌های مختلفی را ایجاد کنند: منتول یک اثر خنک کننده ایجاد میکند. کپسایسین که اغلب در غذاهای تند وجود دارد، احساس گرما را بازتولید میکند. سانشول احساس سوزن سوزن شدن را بوجود می‌آورد و لیدوکائین، یک بی حس کننده موضعی است.
اسکلت بیرونی Hero یک ربات پوشیدنی است که از ترکیبی از فناوری‌ها استفاده میکند تا امکان حرکت اندام‌ها با افزایش قدرت و استقامت فراهم شود. این اسکلت بیرونی راحت، ایمن و با کمترین اختلال اجازه می‌دهد تا حرکات انجام شوند.
ساخت منسوجات هوشمند جدید با استفاده از فیبرهای عضلانی مصنوعی
مهندسان دانشگاه نیوساو‌ث‌ولز (UNSW) سیدنی با الهام از ماهیچه‌های انسان، کلاس جدیدی از منسوجات هوشمند را توسعه داده‌اند که می‌توانند تغییر شکل دهند و به ساختارهای سه بعدی تبدیل شوند. این ماهیچه‌های مصنوعی می‌توانند برنامه‌ریزی شوند تا بسته به ساختار اولیه آنها منقبض یا منبسط شوند و به اشکال مختلفی درآیند. منسوجات هوشمند جدید بسیار منعطف، منطبق‌پذیر و قابل برنامه‌ریزی هستند و حرکات چندوجهی و توانایی‌های تغییر شکل را برای استفاده در کاربردهای وسیع‌تر ممکن می‌سازند.
منسوجات هوشمند جدید می‌توانند کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف داشته باشند. این موارد شامل استفاده به عنوان یک پوشیدنی فشاری در سناریوهای پزشکی و بهداشتی مختلف، به عنوان یک وسیله کمکی پوشیدنی برای کسانی که در حرکت به کمک نیاز دارند و حتی به عنوان ربات‌های نرم تغییر شکل می‌دهند و به افراد گرفتار در فضاهای محدود کمک کنند.
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است»
