GE’nin Yeni Bir Giyilebilir Teknoloji Cihazı: Ter Yaması

25 Kasım 2019

Avuç içi büyüklüğünde, vücudunuza yapıştırdığınız bir bant ile bedeninizdeki değişimlerin izlenebilmesini ve sağlık durumunuzun saptanabilmesini istemez miydiniz? GE Araştırma mühendislerinin geliştirdiği kendi küçük ama kullanım alanı büyük ter jenerasyon bantları ile bir itfaiyecinin görev alanından ne zaman çıkması gerektiğini, havada süzülen pilotların vücudundaki değişimlere uzaktan erişebilmeyi ya da doktorların hastaları evdeyken bile sağlık verilerine ulaşabilmeleri artık mümkün. Yara bandı benzeri bu giyilebilir teknoloji cihazı 2018 yılından itibaren zorlu antrenmanlar ve çetin eğitimler gibi vücudu zorlayacak çeşitli koşullarda test edildi. Testlerde edinilen sonuçlara göre iyileştirilip güncellenen bu yamalar, belirli elektrolit seviyelerini kablosuz olarak tespit edebilmek için geliştirildi.

Ter yaması ilk olarak 2018’in mart ayında ABD Hava Kuvvetleri Akademisi kampında simülasyona gönderildi. Giyilebilir cihaz, askeri öğrencilerin zorlu idmanlarında vücutlarına yapıştırarak test edildi. GE Materyal Bilimi Uzmanı Azar Alizadeh, cihazın zayıf noktalarını anlayabilmek için, öğrencilerden test sırasında yapıştırılan bu giyilebilir teknolojiyi büküp kırmalarını istediklerini belirtiyor. Bu talimata uyan öğrencilerin üzerindeki yamalar, sahada gerçekleşen antrenmanda birkaç saat sorunsuz bir şekilde çalıştıktan sonra, özel operasyon eğitimi sırasında öğrencilerin kollarından düşmeye başladığı gözlemlendi. Terli geçen saatler ve zorlayıcı hareketlerle esneyen vücutlar, mühendislere yamanın gelişmiş bir versiyonunu oluşturmak adına paha biçilmez bir geri bildirim sağladı. Bu test sonrasında Alizadeh ve ekibi adeta çizim masasına geri döndü. Yamayı daha kompakt hale getirmek için tasarımı yeniden düzenleyen ekip, yeni algılama yöntemleri, daha iyi veri işleme ve ergonomi gibi özellikler ekledi.

Yamayı geliştiren ekip; GE bilim adamlarının yanı sıra, Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı, NextFlex, Binghamton’daki New York Eyalet Üniversitesi, New York eyaleti Empire State Gelişimi ve Nano-Biyo Üretim Konsorsiyumu gibi dış ortaklarından oluşuyor. Bu ekip, askeri öğrencilerle gerçekleştirdikleri testin sonuçlarına göre yamayı iyileştirirken, aynı anda birden fazla sensor kanalını izlemek için bir mobil uygulama da eklediler. Ayrıca, yamanın 30 metreden daha uzak mesafede bile uygulamaya bağlı kalmasını sağlamak için bir kablosuz bağlantı geliştirildi. Bağlantı kopsa bile, düzeltme eki bütünleşik verileri kaydetmeye devam edebilecek.

Kullanıcıların artık sırtlarına taktıkları (bu uygulama için en konforlu ve en iyi konum) avuç içi boyutundaki yama, test aşamasından sonra daha iyi hale getirilmesinin dışında yeni özellikler eklenerek bir üst modele yükseltildi. Yamanın yeni sürümünde, orijinalinden farklı olarak iki ana bileşen daha bulunuyor: Mikro akışkan teknolojisi ve sensorler.

GE ekibi, bu yamayı geliştirmek için, jet motorlarının içindeki soğutma havasını yönlendirmek ve verimlilik ile performansı optimize edebilmek için kullandıkları mikro akışkan tekniğinden edindikleri uzmanlığı kullandılar. Güncellenen ter bandı, terlemeyi üç sensorde kanalize etmek için küçük yollar kullanıyor: İlk ikisi terdeki sodyum veya potasyum gibi elektrolit seviyelerini ölçerken, üçüncü ölçüm sensorü ter hacmini saptamaya çalışıyor. Bu, tek sensörlü, yalnızca tek bir elektrolit ölçen orijinal cihazın yükseltilmiş versiyonlu hâli. Alizadeh: “Yeni sürümde ter hacmini ölçen bir yenilik ekledik, çünkü kaybedilen ter miktarı, çekirdek vücut ısısı gibi diğer bilgilerle ilişkili” diyor.

Kullanıcıların artık sırtlarına taktıkları (bu uygulama için en konforlu ve en iyi konum) avuç içi boyutundaki yamanın yeni sürümünde, orijinal cihaza eklenen iki ana bileşen; mikro akışkan teknolojisi ve sensörler ile geliştirilerek kullanım alanı artırıldı. Resim kredisi: GE Araştırma

Sensörler verileri bir elektrik sinyaline dönüştürüyor ve izleme için kablosuz olarak mobil cihazlara iletiyor. Elektrolit dengesizlikleri, vücut çok fazla su kaybettiğinde meydana gelen dehidrasyon, bulantı, uyuşukluk ve ödem gibi belirtiler; ilk müdahale ekibi ve seçkin sporcular için tehlikeli olabilecek koşullara yol açabilir. Örneğin, gerçek zamanlı ölçümleri izleyen itfaiye şefleri, ekibindeki bir itfaiyecinin ne zaman görevi bırakması gerektiğine daha iyi karar verebilir ve yaralanmaların önüne geçebilir. 

Hava Kuvvetleri’nden sonra, Alizadeh ve ekibi yamayı Connecticut Üniversitesi’ndeki reaksiyon sporcularıyla da test ediyor. Alizadeh, Hava Kuvvetleri, yamanın sert bir fiziksel ortamda nasıl yönetildiğini görmek için bir fırsattı; ancak kontrollü bir ortamda nasıl işlediğini test edemedik. Şimdi, global bir standarda karşı performansını daha iyi anlamak için yamaya klinik bir değer açısından yaklaşıyoruz.”

Araştırmacılar, üniversitedeki erkek ve kadın gönüllüleri, sıcak ve nemli bir ortamda egzersiz yaparken izleyerek; vücut kitle kaybı, idrarlarının tuzluluğu ve pH gibi analizlerin yanı sıra vücut sıcaklığı ölçümlemesi yaptılar. Dışarıdaki ortaklardan SUNY Binghamton‘un Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Profesörü Mark D. Poliks, Connecticut Üniversitesi, ısıyla ilgili yaralanmalar konusundaki araştırmamızda, sporcuların olumsuz koşullarda sınırlarını zorlamamıza izin veren, dünya lideri bir araştırma enstitüsüne sahip. Burada, araştırmacılar fizyolojik veriler elde edecek ve yamanın sunduğu imkanları bütünüyle analiz edecekler.”

Alizadeh, bu yamanın çekirdek vücut ısısı, kan oksijenasyonu, solunum hızı ve kan basıncı gibi fizyolojik belirteçleri ve ayrıca laktat, enflamatuar ve metabolik belirteçler gibi biyokimyasal işaretleri ölçmeyi amaçlayan, GE‘de geliştirilmekte olan bir dizi giyilebilir cihazın sadece bir parçası olduğunu söylüyor. Ter bandından farklı teknolojiler için de kullanılan bu yamalar, hastaları uzaktan izlemek isteyen doktorlar için oldukça faydalı olabilir. Alizadeh, bu yamaların ilk prototiplerinin bu sonbahardan sonra test edilmeye başlayacağını ve ter yamasının 2020 başlarında daha fazla saha denemesi için hazır hale getirileceğini söyledi.

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir