Un sensor de piel bajo el agua permite a los nadadores rastrear su sudor

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Un sensor de piel bajo el agua permite a los nadadores rastrear su sudor





Los equipos deportivos recogen sudar a analizar el rendimiento del atleta, mientras que las empresas comercializan bebidas de reemplazo de sudor y ropa de eliminación de sudor para ayudar a mantener velocistas, ciclistas, y los jugadores de tenis felices. Pero hasta ahora, nadadores Se han dejado altos y secos.
Hoy, un equipo de investigadores anunció que ha construido un sensor inalámbrico pequeño y flexible que se adhiere a la piel de un nadador, permitiendo a los atletas medir cuánto necesitan beber durante un entrenamiento o una carrera. El dispositivo recoge las secreciones de sudor de la piel de una persona y canaliza el líquido a un reactivo químico mezclado con colorante alimentario. Luego gira el parche de diferentes colores correspondientes a los niveles de cloruro de una persona, como una tira de pH para el sudor. También mide la temperatura corporal y la tasa de pérdida de sudor.
"Puede leer sus niveles de electrolitos comparando los colores de rosa claro a rojo oscuro", dice John Rogers, uno de los autores del artículo y científico de materiales de la Northwestern University. "Usted simplemente lo mira y puede obtener una buena imagen de lo que está pasando". Publicaron sus resultados en la revista Avances científicos.
La clave para hacer que este dispositivo funcione es diseñarlo para mantener el agua fuera mientras se captura el sudor en el interior. Otro tipo de sensores de sudor se cayeron después de un corto tiempo o no pudieron mantener los dos líquidos (agua de la piscina y sudor en el interior), separados uno del otro. Para hacer esto, los investigadores de Northwestern utilizaron varias capas de un polímero flexible flexible sobre pequeños micro canales que recogen el sudor de la superficie de la piel del nadador. También abandonaron el polímero a base de silicona que se había utilizado anteriormente en favor de un material más impermeable hecho de poliestireno-isopreno-estireno, o SIS. Un pequeño sistema de válvulas en los canales de recolección de sudor permite que el sudor expulse pequeñas cantidades de aire dentro del canal sin permitir que el agua de la piscina vuelva a ingresar. Esta combinación de un nuevo material y un diseño novedoso funcionó a la perfección, dice Rogers.
"Hizo un buen trabajo de mantener el agua fuera pero permitiendo que entrara el sudor", dice.
El dispositivo también puede equiparse con dispositivos electrónicos para medir de forma remota varios componentes de la temperatura corporal o del sudor y transmitir los datos a un entrenador cercano a través de un chip inalámbrico. Incluya una pequeña luz LED, y el parche puede alertar a un nadador o triatleta sobre cuándo deben recargar los líquidos.
A medida que los canales microfluídicos del sensor cambian de color, pueden indicar cuánto está sudando su usuario.

Grupo de Investigación John Rogers
Rogers ha construido otros dispositivos para medir fluidos biológicos, incluido uno anunciado en la Presentación de objetos electrónicos para el consumidor con el cuidado de la piel gigante L’Oreal que mide los niveles de pH de la piel para ayudar a los usuarios a determinar el mejor tipo de maquillaje o protector solar para aplicar. Pero este es el primer dispositivo que funciona bajo el agua.
El proyecto surgió después de que Rogers tuvo una conversación con el entrenador del equipo de natación masculino en Northwestern. "El entrenador estaba interesado en comprender la pérdida de sudor y la pérdida de electrolitos", dice Rogers. "La deshidratación afecta el rendimiento y puede provocar calambres en la piscina, pero no tienes idea de cuánta agua necesitas".
Rogers y sus colegas probaron el nuevo dispositivo, que es un poco más grande que un cuarto, en sujetos que montan una bicicleta de ejercicio, en pruebas de campo con nadadores entrenando en la piscina y en aguas abiertas con entrenamiento de triatletas para la carrera Ironman en Kona, Hawai. Él dice que el dispositivo también podría usarse en entornos médicos para evaluar los niveles de hidratación de los recién nacidos o pacientes ancianos sin tener que subir a una cinta de correr. Un simple baño o ducha caliente sería suficiente para producir sudor que podría ser recolectado y analizado, dice Rogers.
Un experto dice que el nuevo dispositivo podría ser ideal para los triatletas que pasan varias horas haciendo ejercicio durante el transcurso de un solo evento y necesitan monitorear cuidadosamente su cuerpo a lo largo del tiempo. "Si quieres entrenar mejor, quieres pensar en tu cuerpo como una máquina", dice Patricia Christie, jefa de biología y química en el Grupo de Estudio Experimental del MIT, que imparte un curso sobre química del deporte.
La propia Christie entrena con triatletas competitivos y nunca sabe cuánto beber antes de un entrenamiento duro en la piscina. Ella dice que tiene problemas para que su monitor de frecuencia cardíaca funcione cuando se moja. "Quiero alimentar mi máquina y afinarla para entrenar lo mejor", dice Christie. "Si acumulas sudor cuando entrenas, puedes hacer predicciones sobre lo que sucederá en una carrera".
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