धाग्यावर आधारित घालण्याजोगी सर्किटे वैद्यकीय मॉनिटर घालणे सोपे करू शकतात

इलेक्ट्रॉनिक धागे वैद्यकीय निरीक्षण उघडपणे दिसणार नाही अशा पद्धतीने लपवण्याचा प्रयत्न करतात

घालण्याजोगे आरोग्यतंत्रज्ञान आता सर्वसामान्य झाले आहे, पण ते कसे दिसते हे अजूनही महत्त्वाचे आहे. स्मार्टवॉच आणि अंगठ्या आता अनेकांसाठी नेहमीची अॅक्सेसरीज आहेत, तरी काही वापरकर्ते अशी उपकरणे घालायला कचरतात जी त्यांना स्पष्टपणे रुग्ण म्हणून दाखवतात किंवा निरीक्षणाकडे लक्ष वेधतात. टफ्ट्स विद्यापीठातील नव्या संशोधनाचा उद्देश हा प्रश्न कठीण गॅझेट्समधून इलेक्ट्रॉनिक्स काढून थेट कापडासारख्या गोष्टीत नेऊन सोडवणे आहे: धागा.

दिलेल्या स्रोत मजकुरानुसार, प्राध्यापक समीर सोनकुसाले यांच्या नेतृत्वाखालील टफ्ट्सच्या संशोधकांनी Applied Materials and Interfaces मधील एका पेपरमध्ये लवचिक “thread-ectronics” प्रणालीचे वर्णन केले. धाग्यावर आधारित घटकांमध्ये सेन्सर्स आणि ट्रान्झिस्टर यांचा समावेश करून एकात्मिक सर्किट तयार करणे ही कल्पना आहे, ज्यामुळे असे निरीक्षण तंत्र तयार होईल जे पातळ, हलके, लवचिक आणि इतके नजरेत न भरणारे असेल की ते कपड्यांमध्ये मिसळून जाईल किंवा थेट शरीराला जोडता येईल.

मुद्दा सोपा आहे. आरोग्य सेन्सर कमी दिसू लागले तर ते दैनंदिन जीवनात स्वीकारणेही सोपे होऊ शकते. वैद्यकीय निरीक्षणासाठी हे महत्त्वाचे आहे, कारण दीर्घकालीन वापर अनेकदा सेन्सरच्या अचूकतेइतकाच आराम आणि सामाजिक स्वीकारार्हतेवरही अवलंबून असतो. स्रोत मजकूर या कामाला कलंक आणि वापरकर्त्यांची अनिच्छा या चौकटीत मांडतो आणि असे म्हणतो की काही लोकांना मदत करणारे किंवा निरीक्षण करणारे तंत्रज्ञान दिसत असल्यामुळे ते टाळावेसे वाटू शकते, जरी ते उपयुक्त असले तरी.

समतल पॅचमधून तंतूसारख्या सर्किट्सकडे

या कामात सर्वात ठळक बदल म्हणजे स्वरूप. आजचे अनेक घालण्याजोगे बायोइलेक्ट्रॉनिक्स पॅच, पट्टे, किंवा कापडावर बसवलेल्या मॉड्युल्सच्या स्वरूपात बनवले जातात. टफ्ट्सचा दृष्टिकोन मात्र सर्किट्सना मुक्त-आकाराच्या धाग्यांमध्ये नेतो, जे वाकण्याजोगे आणि ताणण्याजोगे राहत पूर्ण सर्किट्स म्हणून मांडता येतात.

स्रोत सांगतो की संशोधकांनी लवचिक organic eutectogel transistors एका पूर्ण धागा-आधारित सर्किटमध्ये मांडून दाखवले. ही रचना वेटोळे घालणे, ताणणे, आणि वाकणे यांतही न तुटता टिकून राहण्यासाठी बनवलेली आहे, जे कपड्यांमध्ये एकत्रित इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी महत्त्वाचे आहे. पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स शरीराबरोबर वारंवार वाकल्यास अडचणीत येतात, विशेषतः व्यायाम, काम, किंवा पुनर्वसनासाठी वापरल्या जाणाऱ्या कपड्यांमध्ये. याउलट, धाग्यावर आधारित प्रणाली वापरणाऱ्यासोबत नैसर्गिकपणे हालचाल करण्यासाठी तयार केल्या आहेत.

सोनकुसाले यांनी स्रोत मजकुरात हा बदल असा मांडला की समतल पॅचमधून मुक्त-आकाराच्या धाग्यांकडे इलेक्ट्रॉनिक्स नेल्याने असे घालण्याजोगे बायोइलेक्ट्रॉनिक्स शक्य होतात जे हार्डवेअरपेक्षा तंतूसारखे वागतात. हे महत्त्वाचे आहे, कारण यामुळे एक व्यावहारिक डिझाइन तत्त्व दिसते: वापरकर्त्यांनी उपकरणाशी जुळवून घेण्याऐवजी, उपकरण असे बनवा की ते सामान्य हालचालींमध्ये अदृश्य होऊन जाईल.

प्रोटोटाइप काय शोधू शकला

टफ्ट्स टीमने ही प्रणाली सूक्ष्म शारीरिक संकेत ओळखण्यासाठी वापरली. स्रोत मजकुरात दिलेल्या उदाहरणांमध्ये, कपाळावर ठेवलेला सेन्सर पापणी लुकलुकणे ओळखू शकला, तर छातीवरचा सेन्सर श्वासोच्छ्वासातील बदल ओळखू शकला. हे तुलनेने सोपे असले तरी महत्त्वाचे पुरावे आहेत. पापणी लुकलुकणे थकवा, ताण, किंवा न्यूरोलॉजिकल स्थितीशी संबंधित असू शकते, आणि श्वासोच्छ्वास हा शारीरिक अवस्थेचा एक मूलभूत निर्देशक आहे.

स्रोत असेही सांगतो की संशोधकांनी दाखवले की thread-ectronic सेन्सर्स सूक्ष्म संकेत वाढवू शकतात, जे संदर्भानुसार ताण, आजार, आणि संबंधित शारीरिक बदल सूचित करू शकतात. याने तयार वैद्यकीय निदान उपकरण सिद्ध होत नाही, पण हे सूचित होते की हा प्लॅटफॉर्म कमी-आयामाचे संकेत कमी आक्रमक अशा घालण्याजोग्या रूपात पकडू शकतो.

दिलेल्या मजकुरातील दावे सिग्नल कॅप्चर आणि सुरुवातीच्या वापरांपुरतेच असल्याने, हे प्रमाणित क्लिनिकल उत्पादन नसून सक्षम करणारे हार्डवेअर म्हणूनच समजणे सर्वात योग्य ठरेल. विश्वासार्हता आणि उत्पादनातील आव्हाने सोडवली गेल्यास, हे तंत्रज्ञान सेन्सर्स कुठे ठेवता येतील आणि किती आरामात घालता येतील याची व्याप्ती वाढवू शकते.

का कापड गॅझेट्सपेक्षा अधिक महत्त्वाचे ठरू शकते

धाग्यात सेन्सिंग क्षमता अंतर्भूत केल्याने वापराचे पर्याय बदलतात. स्रोत मजकूर म्हणतो की डिझाइनर हे सर्किट्स अॅथलेटिक वियर आणि वर्कवेअर यांसह कपड्यांमध्ये समाविष्ट करू शकतात, जिथे नाजूक शरीर-मॉनिटर अनेकदा व्यवहार्य नसतात. हा या कथेतला व्यावसायिकदृष्ट्या महत्त्वाचा पैलू आहे. जर सर्किट्स वापरकर्त्यांवर बांधण्याऐवजी कपड्यांमध्ये शिवता आले, तर निरीक्षण अधिक सतत आणि कमी त्रासदायक होऊ शकते.

त्वचेवर थेट जोडण्याचा मार्गही आहे. दिलेल्या मजकुरानुसार, thread-ectronics थेट त्वचेवर जोडता येतील, ज्यामुळे पर्यावरणीय किंवा शारीरिक टेलिमेट्री पाठवता येईल आणि बरे होणे, आरोग्य, किंवा क्रीडा कामगिरी सुधारण्यास मदत होईल. त्या दृष्टीने, सेन्सरच्या मांडणीनुसार त्याच प्लॅटफॉर्मचा वैद्यकीय, औद्योगिक, आणि ग्राहक अनुप्रयोगांसाठी वापर होऊ शकतो.

ही व्यापकता एक संधीही आहे आणि एक आव्हानही. पुनर्प्राप्ती काळजीसाठीचा धाग्यावर आधारित श्वसन मॉनिटर क्रीडा कामगिरीच्या कपड्यांइतक्या डिझाइन किंवा पडताळणीच्या गरजा पूर्ण करेलच असे नाही. तरीही, सामायिक तांत्रिक फायदा स्पष्ट आहे: असा लवचिक सर्किट आर्किटेक्चर जो सामान्य हालचाली सहन करत शरीराच्या पुरेशा जवळ राहून उपयुक्त संकेत पकडू शकेल.

ही कल्पना पुढे कुठे जाऊ शकते

स्रोत एक विशेषतः रोचक विस्तार सुचवतो: बरे होणे किंवा शारीरिक स्थितीचे निरीक्षण करण्यासाठी इलेक्ट्रॉनिक्सचा टाके सारखा वापर. यामुळे ही कल्पना कपड्यांच्या पलीकडे वैद्यकीय प्रक्रियांमध्ये जाईल, जिथे एकत्रित सेन्सिंग डॉक्टरांना पुनर्प्राप्ती ट्रॅक करण्याचा कमी अवजड मार्ग देऊ शकते. या वापरासाठी विकासाची माहिती मजकुरात दिलेली नाही, त्यामुळे याला स्थापित अनुप्रयोगापेक्षा संभाव्य दिशा म्हणून पाहिले पाहिजे.

एकूणच, thread-ectronics हा घालण्याजोग्या तंत्रज्ञानातील मोठ्या प्रवाहाशी जुळतो: उपकरण आणि साहित्य यांच्यातील फरक कमी करणे. लहान बॉक्स बनवण्याऐवजी, संशोधक सेन्सिंगला कापड, त्वचेचा इंटरफेस, किंवा संरचनेचा गुणधर्म बनवण्याचा प्रयत्न करत आहेत. हा बदल यशस्वी झाला, तर भविष्यातील घालण्याजोग्या उपकरणांचे मूल्यमापन त्यात किती फीचर्स आहेत यापेक्षा ती दैनंदिन जीवनात किती पूर्णपणे विरघळून जातात यावर अधिक होऊ शकते.

टफ्ट्सच्या कामाचे खरे महत्त्व हेच आहे. ही केवळ आणखी एक बायोसेंसरची कथा नाही. ही घालण्याजोग्या इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी एका वेगळ्या भौतिक मॉडेलची कथा आहे, जे आरोग्य निरीक्षण अधिक आरामदायक, अधिक लवचिक, आणि सामाजिकदृष्ट्या कमी लक्ष वेधणारे करू शकते. ज्यांना दीर्घकालीन निरीक्षणाची गरज आहे पण आपण निरीक्षणात आहोत असे दिसू नये, त्यांच्यासाठी हे सेन्सिंगइतकेच महत्त्वाचे असू शकते.

हा लेख New Atlas च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.