थ्रेड-आधारित पहनने योग्य सर्किट चिकित्सा मॉनिटर को पहनना आसान बना सकते हैं

इलेक्ट्रॉनिक थ्रेड का लक्ष्य चिकित्सा निगरानी को नजरों से दूर रखना है

पहनने योग्य स्वास्थ्य तकनीक अब आम हो गई है, लेकिन इसकी दृश्यता अब भी मायने रखती है। स्मार्टवॉच और अंगूठियां कई लोगों के लिए अब सामान्य सहायक उपकरण बन चुकी हैं, फिर भी कुछ उपयोगकर्ता ऐसे उपकरण पहनने से हिचकते हैं जो उन्हें मरीज के रूप में स्पष्ट रूप से चिह्नित करें या निगरानी की ओर ध्यान खींचें। टफ्ट्स यूनिवर्सिटी से आया शोध का एक नया क्षेत्र इस समस्या को हल करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स को कठोर गैजेट्स से निकालकर उस चीज़ में ले जाता है जो कपड़े के बहुत करीब है: धागा।

दिए गए स्रोत पाठ के अनुसार, प्रोफेसर Sameer Sonkusale के नेतृत्व में टफ्ट्स शोधकर्ताओं ने Applied Materials and Interfaces में प्रकाशित एक पेपर में लचीले “thread-ectronics” की एक प्रणाली का वर्णन किया। विचार यह है कि सेंसर और ट्रांजिस्टर जैसे थ्रेड-आधारित घटकों से एकीकृत सर्किट बनाए जाएं, ताकि निगरानी प्रणालियां इतनी पतली, हल्की, लचीली और कम ध्यान खींचने वाली हों कि वे कपड़ों में घुल-मिल जाएं या सीधे शरीर से जुड़ जाएं।

इसका तर्क सीधा है। यदि स्वास्थ्य सेंसर कम दिखाई दें, तो वे रोजमर्रा की जिंदगी में स्वीकार करना भी आसान हो सकते हैं। यह चिकित्सा निगरानी के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि लंबी अवधि का उपयोग अक्सर उतना ही आराम और सामाजिक स्वीकृति पर निर्भर करता है जितना सेंसर की सटीकता पर। स्रोत पाठ इस काम को कलंक और उपयोगकर्ता की हिचकिचाहट के संदर्भ में रखता है, और तर्क देता है कि कुछ लोग दृश्य सहायक या निगरानी तकनीक से बच सकते हैं, भले ही वह उनके लिए उपयोगी हो।

समतल पैच से फाइबर-जैसे सर्किट तक

इस काम में सबसे उल्लेखनीय बदलाव इसका रूप-कारक है। आज के कई wearable bioelectronics पैच, बैंड या टेक्सटाइल पर लगाए गए मॉड्यूल के रूप में बनाए जाते हैं। टफ्ट्स का तरीका इसके बजाय सर्किट को मुक्त-रूप थ्रेड में ले जाता है, जिन्हें मोड़ा और खींचा जा सकता है, फिर भी वे पूरे सर्किट के रूप में व्यवस्थित किए जा सकते हैं।

स्रोत के अनुसार, शोधकर्ताओं ने flexible organic eutectogel transistors को एक पूर्ण थ्रेड-आधारित सर्किट में व्यवस्थित करके प्रदर्शित किया। यह विन्यास लपेटने, खिंचने और मुड़ने के बावजूद टूटे बिना काम करने के लिए बनाया गया है, जो कपड़ों में समाहित इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है। पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स शरीर के साथ बार-बार मुड़ने पर संघर्ष करते हैं, खासकर उन परिधानों में जो व्यायाम, काम या रिकवरी के लिए इस्तेमाल होते हैं। इसके विपरीत, थ्रेड-आधारित प्रणालियों को पहनने वाले के साथ स्वाभाविक रूप से चलने के लिए बनाया गया है।

Sonkusale ने स्रोत पाठ में इस बदलाव को इस तरह संक्षेपित किया कि इलेक्ट्रॉनिक्स को समतल पैच से मुक्त-रूप थ्रेड में ले जाना ऐसे wearable bioelectronics का रास्ता खोलता है जो हार्डवेयर से अधिक फाइबर की तरह व्यवहार करते हैं। यह framing महत्वपूर्ण है क्योंकि यह एक व्यावहारिक डिज़ाइन दर्शन सुझाती है: उपयोगकर्ताओं से डिवाइस के अनुरूप ढलने को कहने के बजाय, डिवाइस को इस तरह डिजाइन किया जाए कि वह सामान्य गति में घुल जाए।

प्रोटोटाइप क्या पता लगा सका

टफ्ट्स टीम ने इस प्रणाली का उपयोग सूक्ष्म शारीरिक संकेतों का पता लगाने के लिए किया। स्रोत पाठ में दिए गए उदाहरणों में, कनपटी पर लगाया गया एक सेंसर पलक झपकने का पता लगा सकता था, जबकि thorax पर लगाया गया एक सेंसर श्वसन में बदलाव पहचान सकता था। ये अपेक्षाकृत सरल लेकिन महत्वपूर्ण proof points हैं। पलक झपकना थकान, तनाव या न्यूरोलॉजिकल स्थिति से जुड़े संदर्भों में उपयोगी हो सकता है, और श्वसन शारीरिक स्थिति का सबसे बुनियादी संकेतकों में से एक है।

स्रोत यह भी कहता है कि शोधकर्ताओं ने दिखाया कि thread-ectronic सेंसर सूक्ष्म संकेतों को बढ़ा सकते हैं, जो संदर्भ में तनाव, बीमारी और संबंधित शारीरिक परिवर्तनों का संकेत दे सकते हैं। यह किसी तैयार निदान उपकरण को स्थापित नहीं करता, लेकिन यह सुझाव देता है कि प्लेटफॉर्म कम-आयाम वाले संकेतों को एक ऐसे wearable format में पकड़ सकता है जो कई मौजूदा विकल्पों की तुलना में कम दखल देने वाला है।

क्योंकि दी गई सामग्री के दावे संकेत-आधारित पकड़ और शुरुआती उपयोग-मामलों तक सीमित रहते हैं, सबसे बचाव योग्य व्याख्या यह है कि यह सक्षम करने वाला हार्डवेयर है, न कि सत्यापित नैदानिक उत्पाद। तकनीक से लगता है कि यह सेंसरों की जगह और पहनने के आराम दोनों को बढ़ाती है, जो विश्वसनीयता और विनिर्माण चुनौतियों के समाधान होने पर भविष्य की निगरानी प्रणालियों में सहायक हो सकती है।

क्यों textiles गैजेट्स से अधिक मायने रख सकते हैं

सेंसर क्षमता को थ्रेड में समाहित करने से तैनाती के विकल्प बदल जाते हैं। स्रोत पाठ कहता है कि डिज़ाइनर इन सर्किटों को athletic wear और workwear सहित कपड़ों में शामिल कर सकते हैं, ऐसे माहौल में जहां नाज़ुक body monitors अक्सर अव्यावहारिक होते हैं। यही कहानी का सबसे व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है। यदि सर्किट उपयोगकर्ताओं पर बांधे जाने के बजाय कपड़ों में सिले जा सकें, तो निगरानी अधिक निरंतर और कम विघटनकारी हो सकती है।

त्वचा से संपर्क का एक रास्ता भी है। दिए गए पाठ में कहा गया है कि thread-ectronics को सीधे त्वचा से जोड़ा जा सकता है ताकि पर्यावरणीय या somatic telemetry भेजी जा सके, जिसका उद्देश्य healing, health, या athletic performance में सुधार करना है। इस framing में, वही प्लेटफॉर्म सेंसर कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर चिकित्सा, व्यावसायिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों की सेवा कर सकता है।

यह व्यापकता अवसर भी है और चुनौती भी। रिकवरी देखभाल के लिए एक थ्रेड-आधारित respiratory monitor को sports-performance garment जैसी समान डिज़ाइन या सत्यापन आवश्यकताओं का सामना नहीं करना पड़ता। फिर भी, साझा तकनीकी लाभ स्पष्ट है: एक लचीली सर्किट आर्किटेक्चर जो सामान्य गति में जीवित रह सके, जबकि शरीर के पर्याप्त करीब रहकर उपयोगी संकेत पकड़ सके।

यह विचार आगे कहाँ जा सकता है

स्रोत एक विशेष रूप से दिलचस्प विस्तार का संकेत देता है: इलेक्ट्रॉनिक्स को sutures की तरह उपयोग करके healing या physiological status की निगरानी करना। यह अवधारणा कपड़ों से आगे बढ़कर चिकित्सा प्रक्रियाओं में जाएगी, जहां एकीकृत सेंसिंग चिकित्सकों को रिकवरी ट्रैक करने का कम bulky तरीका दे सकती है। पाठ इस उपयोग के लिए विकास संबंधी विवरण नहीं देता, इसलिए इसे एक संभावित दिशा माना जाना चाहिए, स्थापित अनुप्रयोग नहीं।

व्यापक रूप से देखें तो thread-ectronics wearables में एक बड़े रुझान का हिस्सा हैं: डिवाइस और सामग्री के बीच का अंतर कम करना। छोटे बॉक्स बनाने के बजाय, शोधकर्ता sensing को fabric, skin interface, या structure का एक गुण बनाने की कोशिश कर रहे हैं। यदि यह बदलाव सफल होता है, तो भविष्य के wearables का मूल्यांकन इस बात से कम और इस बात से अधिक होगा कि वे रोजमर्रा की ज़िंदगी में कितनी पूरी तरह घुल जाते हैं।

यही इस टफ्ट्स काम का असली महत्व है। यह कहानी सिर्फ एक और biosensor के बारे में नहीं है। यह पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक अलग भौतिक मॉडल के बारे में है, जो स्वास्थ्य निगरानी को अधिक आरामदायक, अधिक अनुकूलनीय और कम सामाजिक रूप से स्पष्ट बना सकता है। उन उपयोगकर्ताओं के लिए जिन्हें लंबे समय तक निगरानी की जरूरत है लेकिन वे निगरानी में दिखना नहीं चाहते, यह sensing जितना ही महत्वपूर्ण हो सकता है।

यह लेख New Atlas की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.