อุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะถูกพัฒนาไปอย่างต่อเนื่อง โดยมีการเพิ่มหลายฟีเจอร์ขั้นสูงเพื่อประสบการณ์ด้านสุขภาพและการออกกำลังกายแบบองค์รวม ติดตามอัตราการเต้นของหัวใจ นับจำนวนก้าวเดิน คำนวณปริมาณแคลอรี หรือแม้กระทั่งแจ้งเตือนผู้ใช้งานว่าเมื่อใดที่ร่างกายต้องการเครื่องดื่มเกลือแร่ขณะออกกำลังกายเพียงแค่สะบัดข้อมือ

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์กายภาพเหอเฝย สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ออกแบบนาฬิกาข้อมือที่สามารถตรวจวัดสารเคมีที่สำคัญในเหงื่อจากร่างกายได้ ซึ่งการค้นพบนี้ได้รับการเผยแพร่บนวารสารเอซีเอส นาโน (ACS Nano)

หยางเมิ่ง รองศาสตราจารย์ประจำสถาบันฯ อธิบายว่าเหงื่อประกอบไปด้วยอิเล็กโทรไลต์หรือเกลือแร่ ซึ่งส่วนใหญ่ได้แก่ โพแทสเซียม โซเดียม และแคลเซียม ความสมดุลของแร่ธาตุที่จำเป็นเหล่านี้สำคัญต่อการสนับสนุนการทำงานของกล้ามเนื้อ สุขภาพเส้นประสาท และจังหวะการเต้นของหัวใจที่สม่ำเสมอ

หยางระบุว่าเวลาที่เหงื่อออกนั้นส่งผลให้ร่างกายสูญเสียทั้งน้ำและเกลือแร่ ตัวอย่างเช่น การสูญเสียโพแทสเซียมมากเกินไปอาจส่งผลต่อการทำงานของหัวใจ รวมถึงการทำงานของระบบกล้ามเนื้อและประสาท เช่นเดียวกับการสูญเสียโซเดียมไอออนที่อาจส่งผลให้เกิดอาการเหนื่อยล้า วิงเวียน หรือเป็นตะคริว การรักษาระดับเกลือแร่ให้สมดุลจึงมีความสำคัญ

ทีมนักวิจัยทดลองใช้นาฬิกาข้อมือเซนเซอร์ตรวจวัดเหงื่อในนครเหอเฝย มณฑลอันฮุยทางตะวันออกของจีน วันที่ 20 มิ.ย. 2024 ภาพจากซินหัว

นาฬิกาที่ออกแบบโดยทีมของหยางจะเก็บตัวอย่างเหงื่อจากผิวหนัง และวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ผ่านชิปเซนเซอร์ที่มีเมมเบรน (Membrane) ไวต่อไอออน โดยเหงื่อที่ซึมเข้าสู่อุปกรณ์จะเข้าไปสัมผัสกับเมมเบรนที่มีท่อจิ๋ว 3 ชิ้น ซึ่งสามารถตรวจวัดระดับโซเดียม โพแทสเซียม และแคลเซียมได้

หวงซิ่งจิ่ว หัวหน้านักวิจัยประจำสถาบันฟิสิกส์สถานะของแข็ง สังกัดสถาบันวิทยาศาสตร์กายภาพเหอเฝย กล่าวว่าเซนเซอร์ตัวนี้มีเสถียรภาพมากกว่าเซนเซอร์ตัวอื่น ๆ หลายตัวเนื่องจากจะติดตามไอออนสามชนิดในเหงื่อของมนุษย์อย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลากว่า 6 เดือน

ทีมนักวิจัยได้ตรวจวัดองค์ประกอบของสารเคมีเหล่านี้ในเหงื่อของนักกีฬาที่วิ่งระยะไกลอยู่บนลู่ไฟฟ้า เนื่องจากนักกีฬามีการใช้เครื่องดื่มเกลือแร่เพื่อลดการสูญเสียและเติมเต็มพลังงาน ทำให้การตรวจสอบมีความแม่นยำสูงเกือบร้อยละ 95 เมื่อเทียบกับวิธีการตรวจวัดแบบมาตรฐาน

ไช่ซิน ผู้ร่วมเขียนการศึกษา กล่าวว่าเมื่อมีความผิดปกติของเกลือแร่ในร่างกาย อุปกรณ์จะแจ้งเตือนผู้ใช้งานให้บริโภคเครื่องดื่มเสริมโดยทันที วัตถุประสงค์ของการพัฒนาอุปกรณ์ชิ้นนี้คือเพื่อแจ้งเตือนการสูญเสียเกลือแร่ รวมถึงลดความเสี่ยงอาการบาดเจ็บที่เกี่ยวข้องกับการออกกำลังกาย

การทดสอบเกลือแร่แบบปกติสำหรับบุคคลทั่วไปจำเป็นต้องใช้ตัวอย่างของเหลวภายในร่างกายและนำส่งตรวจที่โรงพยาบาล นาฬิกาข้อมือตัวใหม่นี้จึงมีศักยภาพที่อาจเป็นทางเลือกในการตรวจวัดระดับเกลือแร่ แทนการใช้เข็มเพื่อเจาะตรวจแบบเดิม

สวีหาน นักฟิสิกส์ประจำโรงพยาบาลกลางเปิ้งปู้ กล่าวว่านอกจากจะเป็นตัวเลือกการติดตามสุขภาพแบบไม่รุกล้ำสู่ร่างกายแล้ว อุปกรณ์ตัวนี้ยังเอื้อให้เฝ้าติดตามเกลือแร่แบบเรียลไทม์ได้ ซึ่งเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการเฝ้าติดตามสุขภาพของมนุษย์

นาฬิกาดังกล่าวถูกออกแบบให้มีขนาดใหญ่และหนักกว่าเมื่อเทียบกับนาฬิกาสำหรับการออกกำลังกายรุ่นนิยมตามท้องตลาด ซึ่งอาจทำให้รู้สึกสบายน้อยกว่าเมื่อสวมใส่ แต่พวกเขาหวังว่าจะสามารถพัฒนาเซนเซอร์ตรวจจับเหงื่อแบบสวมใส่ที่เหมาะกับการใช้งานในตลาดในอีก 5 ปีข้างหน้า

เป้าหมายถัดไปของทีมวิจัยคือการออกแบบวัสดุเมมเบรนชนิดละเอียดอ่อนเพื่อติดตามข้อมูลทางสรีรวิทยามากขึ้น อาทิ กลูโคสและคลอไรด์ไอออน รวมทั้งประยุกต์ใช้อุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับเฝ้าติดตามสิ่งแวดล้อมเพื่อตรวจวัดโลหะหนักในอนาคต

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ภาพซินหัว : นักวิจัยทดลองใช้นาฬิกาข้อมือเซนเซอร์ตรวจวัดเหงื่อในนครเหอเฝย มณฑลอันฮุยทางตะวันออกของจีน วันที่ 20 มิ.ย. 2024

แหล่งข้อมูลอ้างอิง : Xinhua

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ออกแบบ “นาฬิกาข้อมือ” ติดตามสุขภาพเรียลไทม์ผ่าน “เหงื่อ”