Технология под рукой: сенсорные экраны смартфонов помогут следить за уровнем гидратации организма

Во время священного месяца Рамадан миллионы мусульман по всему миру соблюдают строгий пост — воздерживаются от еды и воды с рассвета до заката. Этот духовный путь требует от человека стойкости, но также может нести серьёзные риски для здоровья. Особенно опасным становится обезвоживание, которое может привести к головокружению, слабости и другим проблемам.

Теперь учёные из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) нашли простой и доступный способ отслеживать уровень жидкости в организме во время поста — с помощью обычного сенсорного экрана. Исследование опубликовано в журнале IEEE Sensors Journal. Как выяснилось, для контроля гидратации достаточно прикосновения к сенсору — тому самому, который используется в большинстве смартфонов. Это открытие может оказать огромную помощь не только людям, соблюдающим пост, но и спортсменам, которые теряют много жидкости во время тренировок, а в будущем — пожилым, детям и пациентам с заболеваниями почек.

"Мы считаем, что этот подход поможет широкому кругу людей, особенно тем, кто подвержен риску обезвоживания," — говорит руководитель исследования, профессор Тарек Аль-Наффури. В основе метода лежит измерение так называемой ёмкостной проводимости кожи — способности кожи накапливать электрический заряд. Когда палец касается экрана, сенсор регистрирует небольшие изменения ёмкости, которые зависят от уровня влаги в коже. Чем больше влаги в организме, тем выше проводимость кожи.

"Наша цель — создать удобную технологию для повседневного контроля гидратации, где достаточно будет просто приложить палец к экрану смартфона, чтобы понять, в каком состоянии находится организм," — отмечает соавтор исследования Сумия Сиусеф, бывший стажёр в лаборатории Аль-Наффури. Чтобы проверить свою гипотезу, команда KAUST собрала более 4000 измерений с кончиков пальцев участников исследования — как у тех, кто соблюдал пост в течение дня, так и у спортсменов, игравших в фрисби или тренировавшихся в зале. Собранные данные они обработали с помощью алгоритмов машинного обучения, которые преобразовали незначительные колебания показателей кожи в оценку содержания воды в организме.

Результаты оказались впечатляющими: технология смогла правильно определить уровень гидратации у спортсменов с точностью до 92%, а у тех, кто постился — до 87%. Эта работа открывает путь к созданию простых и доступных решений для мониторинга состояния здоровья без необходимости использования медицинских устройств, игл или лабораторных тестов. "Представьте, что вы просто прикасаетесь к экрану телефона и узнаёте, пора ли вам выпить воды," — говорит Аль-Наффури.

Такая технология может стать настоящим спасением в условиях жары, во время тренировок или при длительном голодании. Учёные из KAUST надеются, что их разработки станут основой для создания удобных и точных приложений, которые помогут людям поддерживать оптимальный уровень гидратации и избегать последствий обезвоживания в повседневной жизни.

• Эпоха экзафлопсных суперкомпьютеров наступила — что это значит и на что они способны?
• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира