Теперь исследователи из Массачусетского технологического института разработали «умный» подгузник со встроенным датчиком влажности, который может предупредить попечителя, когда подгузник мокрый. Когда датчик обнаруживает сырость в подгузнике, он отправляет сигнал на ближайший приемник, который, в свою очередь, может отправить уведомление на смартфон или компьютер.
Датчик состоит из метки пассивной радиочастотной идентификации (RFID), которая размещена под слоем сверхпоглощающего полимера, типа гидрогеля, который обычно используется в подгузниках для впитывания влаги. Когда гидрогель становится влажным, материал расширяется и становится слегка проводящим - достаточно, чтобы метка RFID посылала радиосигнал на считыватель RFID на расстоянии до 1 метра.
Исследователи говорят, что эта конструкция является первой демонстрацией использования гидрогеля в качестве функционального антенного элемента для измерения влажности в подгузниках с использованием RFID. По их оценкам, стоимость изготовления датчика составляет менее 2 центов, что делает его недорогой одноразовой альтернативой другой технологии смарт-подгузников .
Со временем умные подгузники могут помочь регистрировать и идентифицировать определенные проблемы со здоровьем, такие как признаки запора или недержания. Новый датчик может быть особенно полезен для медсестер, работающих в отделениях для новорожденных и ухаживающих за несколькими детьми одновременно.
Панхури Сен, научный сотрудник лаборатории AutoID лаборатории MIT, предполагает, что датчик также можно будет встроить в подгузники для взрослых, для пациентов, которые могут не знать или слишком стесняться, чтобы сообщить себе, что необходимы изменения.
«Подгузники используются не только для младенцев, но и для пожилых людей, или для пациентов, которые прикованы к постели и не могут позаботиться о себе», - говорит Сен. «В этих случаях было бы удобно, чтобы лицо, осуществляющее уход, было уведомлено о необходимости смены пациента, особенно в многопрофильной больнице».
«Это может предотвратить сыпь и некоторые инфекции, такие как инфекции мочевыводящих путей , как у пожилых, так и у младенцев», - добавляет соавтор Сай Нитин Р. Кантаредди, аспирант кафедры машиностроения Массачусетского технологического института.
Сен, Кантаредди и их коллеги из Массачусетского технологического института, в том числе Рахул Бхаттачаррия и Санджай Сарма, а также Джошуа Сигел из Мичиганского государственного университета, опубликовали свои результаты сегодня в журнале IEEE Sensors. Сарма - вице-президент Массачусетского технологического института по открытому обучению, а также профессор машиностроения Фред Форт Флауэрс и Дэниэл Форт Флауэрс.
Стикер смысл
Многие стандартные подгузники содержат индикаторы влажности в виде полосок, напечатанных вдоль внешней части подгузника, которые меняют цвет при намокании - дизайн, который обычно требует снятия нескольких слоев одежды, чтобы иметь возможность видеть фактический подгузник.
Компании, изучающие технологию интеллектуальных подгузников, рассматривают датчики влажности, которые являются беспроводными или с поддержкой Bluetooth, с устройствами, которые прикрепляются к наружной поверхности подгузника, а также с громоздкими батареями для питания удаленных соединений с Интернетом. Эти датчики предназначены для многократного использования, поэтому для их снятия и очистки датчик необходимо перед тем, как прикреплять к каждому новому подгузнику, ухаживать за ним. По оценкам Сена, в настоящее время разрабатываются датчики тока для смарт-подгузников, розничная цена которых превышает 40 долларов
RFID-метки, напротив, являются недорогими и одноразовыми и могут быть напечатаны в виде рулонов отдельных наклеек, аналогично меткам со штрих-кодом. Лаборатория MID AutoID, основанная Sarma, была в авангарде разработки меток RFID с целью их использования для соединения нашего физического мира с Интернетом.
Типичная метка RFID имеет два элемента: антенну для обратного рассеяния радиочастотных сигналов и микросхему RFID, в которой хранится информация метки, например конкретный продукт, к которому прикреплена метка. RFID-метки не требуют батарей; они получают энергию в форме радиоволн, излучаемых считывателем RFID. Когда метка RFID улавливает эту энергию, ее антенна активирует микросхему RFID, которая настраивает радиоволны и отправляет сигнал обратно в считыватель, а его информация кодируется внутри волн. Таким образом, например, продукты, маркированные метками RFID, могут быть идентифицированы и отслежены.
Группа Sarma позволяет RFID-меткам работать не только как беспроводные трекеры, но и как датчики . Совсем недавно, в рамках MIT Industrial Liason Program, команда начала сотрудничество с Softys, производителем подгузников в Южной Америке, чтобы посмотреть, как RFID-метки могут быть настроены как недорогие одноразовые детекторы влажности в подгузниках. Исследователи посетили один из заводов компании, чтобы ознакомиться с машинами и сборками, связанными с изготовлением подгузников, а затем вернулись в MIT, чтобы разработать датчик RFID, который может быть разумно интегрирован в процесс производства подгузников.
