Teknologi yang dapat dikenakan bekerja seperti Band-Aid untuk memantau kesehatan
Para ilmuwan telah merancang perangkat teknologi inovatif yang dapat dikenakan yang melacak gerakan, detak jantung, dan pernapasan tanpa menggunakan kabel, baterai, atau sirkuit apa pun. Perangkat menempel pada kulit manusia seperti Band-Aid.
Kulit manusia adalah organ yang menarik. Faktanya, itu adalah organ terbesar dan terberat di tubuh manusia, rata-rata memiliki luas sekitar 20 kaki persegi.
Fungsi utama kulit adalah sebagai pelindung; itu menciptakan pembatas antara batin kita dan dunia luar. Namun, kulit melakukan lebih dari sekadar melindungi kita.
Berbagai lapisan kulit menciptakan sel-sel baru, memberi warna pada kulit, dan menyimpan lemak. Kulit juga membantu mengontrol suhu tubuh dan kehilangan air, dan mengandung ujung saraf yang membantu kita mendeteksi tekanan, getaran, sentuhan, dan nyeri.
Kulit kita dapat memberikan banyak informasi tentang keadaan internal kita, karena tanda-tanda luar dari perubahan fisiologis dapat memberikan jendela ke kondisi fisik dan emosional kita. Peneliti menggunakan respons kulit galvanis, misalnya, untuk mendapatkan wawasan tentang tingkat gairah, "stres, kegembiraan, keterlibatan, frustrasi, dan amarah" seseorang.
Sekarang, para ilmuwan telah mengembangkan cara untuk memanfaatkan sinyal kulit ini dengan perangkat yang tidak memerlukan baterai, kabel, atau chip.
Zhenan Bao, seorang profesor teknik kimia di Universitas Stanford, di California, dan timnya telah merancang tambalan yang menempel pada kulit seperti Band-Aid dan mengukur bagaimana kulit seseorang meregang dan berkontraksi.
Perangkat kemudian mengirimkan pembacaan ini secara nirkabel ke penerima yang terpasang pada pakaian orang tersebut.
Berdasarkan pembacaan ini, para peneliti dapat memantau pernapasan dan detak jantung seseorang, serta gerakan lengan dan kaki mereka.
Prof. Bao dan tim menjelaskan perangkat teknologi yang dapat dikenakan mereka di jurnal Nature Electronics.
Bagaimana BodyNET bekerja
Para peneliti menamai perangkat mereka "jaringan sensor area tubuh", atau "BodyNET", dan mereka mendefinisikannya sebagai "kumpulan sensor jaringan yang dapat digunakan untuk memantau sinyal fisiologis manusia."
Dalam makalah tersebut, para peneliti menjelaskan bagaimana mereka menguji BodyNET. Mereka menempelkan sensor ke pergelangan tangan dan perut peserta untuk mendeteksi denyut nadi dan pernapasan mereka.
Menempatkan sensor pada siku dan lutut peserta memberi tahu peneliti saat orang tersebut bergerak, karena patch mendeteksi peregangan dan kontraksi kulit di area yang sesuai dengan otot yang tertekuk.
BodyNET bekerja menggunakan identifikasi frekuensi radio (RFID) - teknologi yang juga digunakan dalam sistem akses tanpa kunci dan kartu kunci.
Dengan kartu kunci, antena di kartu mengambil energi RFID dari penerima dan menggunakannya untuk membuat kode sandi. Kartu kemudian mengirimkan kode sandi ini kembali ke penerima.
Untuk BodyNET, para peneliti harus menemukan cara untuk mengirimkan energi RFID melalui antena yang dapat mengembang, berkontraksi, dan menekuk bersama kulit.
Para ilmuwan menggunakan tinta logam untuk membuat antena ini, tetapi mereka segera menyadari bahwa sinyalnya tidak cukup kuat untuk mengikuti pergerakan dan fluktuasi antena dan kulit yang konstan.
Jadi, mereka merancang sistem RFID baru yang lebih kuat yang akan mengirimkan sinyal yang lebih stabil dan akurat. Sistem inovatif ini juga menggunakan teknologi Bluetooth untuk mengirimkan bacaan dari receiver ke smartphone atau perangkat nirkabel lainnya.
Para peneliti berharap para profesional perawatan kesehatan akan menggunakan perangkat tersebut untuk memantau orang-orang dengan masalah tidur dan kondisi jantung. Untuk tim, langkah selanjutnya adalah mencari tahu bagaimana patch juga dapat mendeteksi keringat dan suhu.
"Kami pikir, suatu hari nanti, akan mungkin untuk membuat rangkaian sensor kulit seluruh tubuh untuk mengumpulkan data fisiologis tanpa mengganggu perilaku normal seseorang."
Prof. Zhenan Bao
